無數「幽靈」穿行于太空:銀河系「冥府」現身,且可能離我們很近

天文學家發現了銀河系的「冥府」——「逝去恒星」的葬身之所。所謂「逝去恒星」是恒星的內核殘骸,在這里指的是大質量恒星的遺骸,包括黑洞和中子星。它們分散在銀河系各處,但是整體上卻形成了一個比銀河系本體還要大和蓬松的結構。

數千億的恒星構成了銀河的本體,但一旦它們逝去,情況會發生變化。大質量恒星會在慘烈的超新星爆發中結束一生。超新星爆發會把恒星的外殼拋去,使恒星的內核緊縮。巨大沖擊波還會將殘留的恒星內核加速到足以飛向茫茫的星系際空間。

銀河系逝去恒星分布二視圖。左為俯視,右為側視。悉尼大學

由此可見,逝去恒星的分布特點與普通恒星一定不同。

銀河系自誕生以來,已有至少數十億的逝去恒星被產生出來。但是喜歡數星星的天文學家,卻很少數逝去恒星。這一次悉尼大學天文研究院的研究人員,卻以無比的耐心和熱情,一一復原了這些古老逝去恒星的生命周期,繪制了人類史上第一幅詳盡的銀河系逝去恒星3D分布圖。

繪制這樣一幅星圖可謂艱難無比,最困難的是,找不到逝去恒星在哪。剛剛逝去了一次的黑洞和中子星可能還在原地附近,但那些古老的,早就不知道飛到哪里去了。

銀河系本體二視圖。悉尼大學

超新星爆發產生的不對稱沖擊波,會把它們在隨機的方向上,加速到每小時幾百萬公里。所以逝去恒星的所在地往往已經不是它們前身的所在地。而且在幾乎沒有阻力的太空里,一旦獲得速度,就永遠也停不下來。幾十億年過去后,一切都發生了變化。那些古老的黑洞和中子星,已經成了在星際空間飛奔的幽靈。

為了了解銀河系中逝去恒星的分布,研究人員建了一個復雜的模型。在這個模型中輸入與恒星演化期各個關鍵節點位置有關的信息,就能得到一幅銀河系逝去恒星的分布圖。

從初步得到的結果看,一個掛掉的銀河系,要比一個活著銀河系的大得多,也蓬松得多。

從側面看,這個銀河「冥府」的厚度是銀河系本體的三倍;假如俯視,我們則會發現它失去了銀河系標志性的旋臂。隨著時間的推移,超新星爆發施加在逝去恒星身上的動能,抹去了這一特征。四處亂飛的逝去恒星大部分進入了銀暈,且至少有三分之一會離開銀河系,進入茫茫的星系際空間。

令研究人員吃驚的是,逝去恒星也會靠近太陽系。從統計學角度來看,最近的逝去恒星距離太陽系大約只有65光年。在天文學語義里,這已經相當近了。

我們的太陽最終也會逝去,但是太陽的遺骸是一顆「白矮星」,和大質量恒星的遺骸的密度差一個量級。太陽也得不到超新星爆發沖擊波的加速。所以可以肯定,太陽進不了銀河系的「冥府」。


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