科学探索|天文学家发现大质量恒星出现在不应出现的位置可能是由于天体合并导致天文学家发现大质量恒星出现

来自佐治亚州立大学的天文学家发现了一种解释，即大质量恒星位于远离其出生地的银河系盘中的奇怪现象。比太阳质量更大的恒星有非常热的核心，能以非常高的速度驱动核能产生。它们是我们银河系中最明亮的物体之一，但是，由于它们的氢燃料燃烧得如此之快，它们的寿命也相对较短，也许是1000万年，而太阳是100亿年。

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它们的短暂寿命意味着它们几乎没有时间偏离它们的出生地，大多数大质量恒星都是在我们银河系的星盘部分被发现的，那里的气体云密集到足以促进恒星的诞生，天文学家通常在那里发现年轻的大质量恒星群。那么，当一颗大质量恒星在远离银河系圆盘的地方被发现时，它是如何到达那里的？
这就是被称为HD93521的大质量恒星带来的问题，它位于银河系盘面上方约3600光年，佐治亚州立大学的天文学家道格拉斯-吉斯和同事的一项新研究揭示了一个深刻的差异，到达这个位置的飞行时间远远超过了这个大质量恒星的预测年龄。
天文学家们利用欧洲航天局盖亚航天器的一个新的距离估计，加上对这颗恒星光谱的调查来确定这颗恒星的质量和年龄以及它在空间的运动。他们发现HD93521的质量大约是太阳的17倍，这导致了预测的年龄大约为500万年。另一方面，这颗恒星的运动表明，它从圆盘中走出来的时间要长得多，大约3900万年。
佐治亚州立大学的天文学家解释了这颗恒星的寿命和旅行时间之间的奇怪差异，他们认为HD93521是作为两颗质量较低、寿命较长的恒星离开星盘的，而不是我们今天看到的单一大质量恒星，他们的发现已经发表在《天文学杂志》上。
这个谜团的线索是，HD93521是银河系中旋转最快的恒星之一，恒星可以通过恒星合并而旋转起来，在这种情况下，两颗靠近轨道的恒星可以随着时间的推移而增长，并碰撞形成一颗恒星。HD93521可能开始时是一对紧密的中等质量的恒星，它们注定要相互吞噬，形成我们今天看到的单一的、快速旋转的恒星。
这种中等质量的恒星寿命很长，足以与HD93521的漫长飞行时间相匹配。
HD93521并不是唯一一个在离其出生地如此遥远的地方发现大质量恒星的案例。佐治亚州立大学的研究生Peter Wysocki正在研究一个遥远的大质量双星对的例子，它可能是合并前阶段的代表。这颗恒星被称为天秤座IT，当两颗恒星从对方面前经过时，它的方向会产生相互的日食，对光谱中检测到的光输出和运动的变化的可以形成对恒星质量的估算。
天文学家从质量结果中发现了一个类似的难题--预测的年龄远远小于天秤座从盘面出发的旅行时间。但是这项研究还显示，这对恒星中的低质量恒星已经开始向高质量恒星转移其大部分质量，启动了可能最终导致合并的过程。这意味着质量较高的恒星实际上比它看起来要老，它在开始生活时是一颗质量较低的恒星。
【科学探索|天文学家发现大质量恒星出现在不应出现的位置可能是由于天体合并导致】这些遥远的大质量恒星提供了惊人的证据，证明近距离的恒星对可以合并成更大的恒星，而且它们是关于快速旋转的大质量恒星如何能够创造大旋转黑洞的关键线索。
了解更多：
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac43be

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