大多数孤立的大质量恒星被踢出它们的星团

密歇根大学的一对研究揭示了如何在宇宙中分离出一些巨大的恒星，这些恒星是我们太阳质量的八倍或更多倍：最常见的是，它们的星团将它们赶出去。

大型恒星通常位于星团中。孤立的大质量恒星称为场大质量恒星。UM学生发表的论文检查了小麦哲伦星云中的大部分恒星，这是银河系附近的矮星系。

这项研究发表在同一期《天体物理学杂志》上，揭示了这些大质量恒星是如何起源或变得如此孤立的。了解大质量恒星是如何被隔离的，无论它们是孤立形成的，还是它们是通过从恒星团中弹出而被孤立的，都将帮助天文学家探测形成大质量恒星的条件。了解这一点和星团的形成对于理解星系如何演化至关重要。

刚毕业的本科生约翰尼·多里戈·琼斯(Johnny Dorigo Jones)说：“所有大质量恒星中大约有四分之一似乎是孤立的，这是我们的大问题。” “如何发现他们与外界隔离以及如何到达那里。”

多里戈·琼斯(Dorigo Jones)在他的论文中表明，绝大多数场大质量恒星是“失控”，即从星团中喷出的恒星。研究生艾琳(Irene Vargas-Salazar)通过寻找围绕它们的微小星团的证据，来寻找可能是相对孤立地形成的野外块状恒星。这意味着这些相对孤立的恒星可能与这些较小的恒星一起形成。但是她发现这些微弱的星团很少。

Vargas-Salazar说：“由于大质量恒星需要大量物质形成，因此它们周围通常会有许多较小的恒星。” “我的项目特别询问了这些野外有多少颗大质量恒星。”

多里戈·琼斯(Dorigo Jones)研究了如何从团簇中射出野外巨星。他研究了导致失控的两种不同机制：动力喷射和二元超新星喷射。首先，由于恒星群的轨道结构不稳定，大质量恒星以每小时高达一百万英里的速度从它们的星团中喷出。在第二个中，当双星对中有一颗恒星爆炸并将其伴侣发射到太空时，就会弹出一颗巨大的恒星。

多里戈·琼斯说：“通过掌握恒星的速度和质量，我们可以将这些参数的分布与模型预测进行比较，以确定每种喷射机制的某些贡献。”

他发现动力喷射(由不稳定的轨道结构引起的喷射)的数量是超新星喷射的2至3倍。但是多里戈·琼斯(Dorigo Jones)还发现了第一批观测数据，该数据表明，大块大质量恒星中的大部分来自动力和超新星喷射的结合。

他说：“过去已经研究过这些，但现在我们对这两步失控的数量设置了第一个观察约束。” “我们得出结论的方式是，我们基本上看到追踪样品中超新星喷射的恒星与模型预测相比，数量太多且太快。您可以想象得到，这些恒星在加速时被重新校正超新星踢，首先被动态弹出。”

研究人员发现，最初被认为来自超新星喷射的恒星中，有多达一半的恒星首先被动态地喷射出。

Vargas-Salazar的发现也支持大多数野外质量恒星失控的想法，但她的研究条件相反：她寻找在相对较小的较小恒星簇中相对隔离地形成的野外质量恒星，该大质量目标恒星称为“冰山一角，即TIB星团。她使用“朋友的朋友”和“最近的邻居”这两种算法进行了此操作，以在小麦哲伦星云中搜索310个大质量恒星周围的星团。

“朋友的朋友”算法通过计算距目标恒星特定距离处有多少颗恒星，然后依次对这些恒星进行相同操作来测量恒星的数量密度。星星堆积得越紧密，就越有可能成为星团。“最近邻居”算法测量目标星与其最近的20个同伴之间的星数密度。Vargas-Salazar说，小组越紧凑和密集，他们就越有可能成为集群。

Vargas-Salazar使用统计检验将这些观测结果与三个随机场数据集进行了比较，并将已知的失控的大质量恒星与非失控的恒星进行了比较。她发现，只有少数实地大质量恒星似乎在其周围具有TIB团簇，这表明该场中实际上很少形成。野外恒星的平衡一定起源于失控。

Vargas-Salazar说：“最后，我们证明了5%或更少的恒星具有TIB团簇。相反，我们的发现表明，野外样本中的大多数恒星可能是失控的。” “我们的发现实际上支持了约翰尼用整洁的小蝴蝶结包裹的结果。”

这两篇论文的资深作者，UM的天文学教授萨里·奥伊(Vallygas-Salazar)的发现为大规模恒星如何形成这一问题提供了部分答案。

奥伊说：“约翰尼和艾琳的作品是同一枚硬币的反面。” “ Irene的数字与Johnny的数字一致，因为绝大多数场大质量恒星是失控的，而少数则不是。这对于理解大质量恒星和星团的形成以及在什么条件下是至关重要的发现。”

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