与美国国家航空航天局(NASA)“后院世界”项目合作的公民科学家发现了一个独特的超高速天体CWISE J1249，它正快速逃离银河系。
这项发现基于美国宇航局“广域红外巡天探测器”任务提供的红外图像，其中包括了业余天文学家的贡献，他们识别出了该天体的不寻常速度和成分。该天体可能是低质量恒星或褐矮星，展示了罕见的构成，表明其起源古老。关于其高速度的理论包括与超新星或黑洞的相互作用，这表明宇宙内存在一个动态的历史。
超高速物体的发现
大多数熟悉的恒星都在银河系中心平静地运行。然而，美国国家航空航天局（NASA）的“后院世界：第九颗行星”项目中的公民科学家帮助发现了一个移动速度极快的物体，该物体将逃脱银河系的引力，射入星际空间。这个超高速物体是第一个被发现其质量与小行星相似或更小的此类物体。
后院世界（Backyard Worlds）利用了美国国家航空航天局（NASA）广域红外探测器（WISE）的图像。这个探测器从2009年到2011年用红外光对天空进行了测绘。2013年，它重新被激活为近地天体广域红外探测器（NEOWISE），并于2024年8月退役。
公民科学家取得的恒星突破
几年前，长期参与“后院世界”项目的公民科学家马丁·卡巴特尼克、托马斯·比克尔和丹·卡斯尔登发现了一个名为CWISE J124909.08+362116.0的微弱、快速移动的天体，它在WISE图像中穿越他们的屏幕。随后，他们利用多个地面望远镜进行了后续观测，帮助科学家确认了这一发现并描述了这一天体的特征。这些公民科学家现在是该团队发表在《天体物理学报通讯》上的这项发现研究的共同作者（预印本版本可在此处获取）。
“我无法描述这种激动的程度，”来自德国纽伦堡的公民科学家卡巴特尼克说。“当我第一次看到它移动得如此之快时，我确信它肯定已经被报道过了。”
解开CWISE J1249的神秘面纱
CWISE J1249正以每小时约100万英里的速度冲出银河系。但CWISE J1249也以它的低质量而著称，这使得它很难被归类为天体。它可能是一颗低质量恒星，但如果其核心不能稳定地聚变氢，那它将被视为褐矮星，其位置介于气态巨行星和恒星之间。
普通的褐矮星其实并不罕见。在“后院世界：第九行星”项目中，志愿者们已经发现了超过4000颗褐矮星！但其他已知的褐矮星并没有在离开银河系的路上。
这个新天体还具有另一种独特的性质。利用夏威夷莫纳克亚山的凯克天文台获得的数据表明，与其他恒星和褐矮星相比，它含有的铁和其他金属要少得多。这种不寻常的组成表明，CWISE J1249相当古老，很可能是我们银河系第一代恒星之一。
高速逃逸背后的理论
为什么这个物体移动得如此之快？一种假设是，CWISE J1249最初来自一个与白矮星组成的双星系统，白矮星在从伴星身上剥离过多物质时发生了超新星爆炸。另一种可能是，它来自一个名为球状星团的紧密恒星群，并与一对黑洞偶然相遇，导致其飞速离去。
加州大学圣地亚哥分校天文与天体物理学系新任助理教授凯尔·克雷默表示：“当一颗恒星遇到双黑洞时，这种三体相互作用的复杂动态可以将该恒星直接从球状星团中抛出。”
科学家们将更仔细地观察CWISE J1249的元素组成，以寻找关于哪种情况更可能的线索。
行动中的协作科学
这一发现是多方面团队合作的结果——包括志愿者、专业人士和学生。卡巴特尼克感谢其他公民科学家帮助他进行搜索，包括梅利娜·特维诺，他说道：“她用个人博客分享了如何使用天文数据查询语言进行搜索，让我大开眼界。”他表示，公民科学家弗兰克·基维编写的软件也对此次发现起到了关键作用。
该研究由后院世界：第九大行星科研团队成员、加州大学圣地亚哥分校教授亚当·伯加斯领导，合著者包括亨特·布鲁克斯和奥斯汀·罗斯米奇，他们都是在公民科学家的身份下开启天文学事业的天文学学生。
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参考文献：“在恒星/褐矮星质量极限处发现超高速L亚矮星”，作者为Adam J. Burgasser、Roman Gerasimov、Kyle Kremer、Hunter Brooks、Efrain Alvarado、Adam C. Schneider、Aaron M. Meisner、Christopher A. Theissen、Emma Softich、Preethi Karpoor、Thomas P. Bickle、Martin Kabatnik、Austin Rothermich、Dan Caselden、J. Davy Kirkpatrick、Jacqueline K. Faherty、Sarah L. Casewell和Marc J. Kuchner，发表于2024年8月8日，《天体物理学杂志快报》。DOI：10.3847/2041-8213/ad6607
