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第49章 VFTS 102 (4/8)

=

**563公里\/秒**。

vfts

102的当前速度(165公里\/秒)约为临界速度的30%——虽未达到撕裂阈值,但已足够让它处于“濒临崩溃”的状态:

质量损失加剧:赤道处的星风速度高达500公里\/秒(是太阳星风的100倍),每年损失约10^{-6}

倍太阳质量(太阳每年损失10^{-14}

倍太阳质量);

内部混合增强:自转快的恒星,对流层与辐射层的混合更剧烈,会将核心的氢快速输送到表面,缩短主序星寿命;

磁场活动剧烈:自转会拖曳恒星磁场,形成更强的磁层,导致频繁的耀斑爆发(能量可达10^{32}

尔格,相当于太阳耀斑的100倍)。

三、“逃逸恒星”的起源:超新星爆发的“反冲踢击”

vfts

102的疯狂自转,不是“天生”的——它的旋转能量,来自一场超新星爆发的不对称冲击。

1.

双星系统的“死亡分离”

天文学家推测,vfts

102原本是一颗双星系统中的伴星。它的主星是一颗质量更大的o型星(约40倍太阳质量),两者相距仅0.1天文单位(约1500万公里),以约10天的周期相互绕转。

约200万年前,主星走到了生命的终点——核心的铁核无法继续聚变,引力坍缩引发核心坍缩超新星爆发(type

ii

supernova)。然而,这场爆发并不对称:

爆炸的物质主要朝一侧喷射(速度约1万公里\/秒);

中微子辐射也呈现出方向性(因核心的不对称性);

最终,剩余的中子星(或黑洞)获得了反冲速度,而伴星vfts

102则被“踢”出了双星系统。

2.

角动量转移:从轨道到自转的“能量转换”

根据角动量守恒定律,当双星系统的一颗恒星被踢出,它的轨道角动量会转化为自身的自转角动量。具体来说:

双星系统的轨道角动量l_{orb}

=

\\mu

v

a(\\mu

是约化质量,v

是轨道速度,a

是轨道半长轴);

当主星爆炸,伴星的轨道角动量损失,但自身的自转角动量l_{rot}

=

i\\omega(i

是转动惯量,\\omega

是自转角速度)会增加。

对于vfts

102来说,它的轨道角动量约为10^{48}

克·厘米2\/秒,转化后自转角动量约为10^{47}

克·厘米2\/秒——足以让它获得165公里\/秒的自转速度。

3.

证据链:“逃逸”与“旋转”的关联

支持这一起源的证据有三点:

空间速度异常:vfts

102的空间速度约为100公里\/秒(通过盖亚卫星的视差与自行数据计算),远超过大麦哲伦云的平均恒星速度(约30公里\/秒),说明它是一颗“逃逸恒星”;

缺乏伴星:高分辨率观测(如vlt的muse仪器)未发现vfts