本文介绍了最新发现的一个超高速行星系，它围绕银河系中心公转，速度达到每秒541千米，比太阳系更快。该行星系中的行星围绕一个红矮星运转，距离地球约24500光年。其高速运动可能源于引力弹弓效应，且可能存在带有行星的超高速恒星。该发现为研究银河系中心稠密恒星区域的演化提供了线索，同时也对行星在高速运动恒星周围的起源和演化提供了新的启发。
这个发现对于研究行星在高速运动恒星周围的起源和演化提供了新的启发。
图片来源：NASA, ESA, Tom M. Brown撰文｜乔纳森·奥卡拉汉（Jonathan O' Callaghan）
翻译｜张宇哲
我们所在的太阳系每2.1亿年绕银河系中心公转一周，速度大约为每秒240 千米——这是一个令人难以置信的速度，但我们却感受不到，因为整个太阳系都在以相同的速度运动。而近期一项新的研究发现了迄今为止运动最快的行星系，它被加速到了每秒541千米。我们的太阳系和它比起来，简直是宇宙中的慢行者。
美国马里兰大学的天体物理学家肖恩·特里（Sean Terry，该研究的第一作者）表示：“这一速度极高，令人咋舌。”相关论文已经提交《天体物理学报》（Astrophysical Journal），并同步发布于预印本文库arXiv，文中介绍了“关于这类行星系生存能力的一系列问题。”
在这个超快的行星系中，行星似乎围绕着一颗比太阳更小、更暗的红矮星运转。这个行星系距离地球大约24 500光年，距离银河系中心约1500光年。在我们的视角看来，该行星系曾在2011年从一颗恒星前经过，扭曲了背景恒星的光线，导致了一次名为MOA-2011-BLG-262的“微引力透镜”事件，天文学家从中发现了这一行星系，包括一颗恒星和可能的伴随行星。
2021年，特里和同事用美国夏威夷的凯克天文台（W. M. Keck Observatory）再次观测了该行星系，发现其中已知的行星很可能是一颗气态巨行星（该行星系中可能还存在尚未被发现的行星），质量约为地球的29倍，轨道距离大致相当于金星和地球之间。科研人员还将2021年的观测数据中该行星系的位置和十年前的位置进行了对比，进而计算出了行星系的运动速度。
如此高的速度表明上述行星系可能是一个超高速恒星系统。超高速恒星属于一类极为罕见的恒星天体：这些天体过去曾因引力弹弓效应被其他天体加速，它们经受的引力弹弓甚至有可能来自银河系中心的超大质量黑洞。这些恒星天体的速度超过每秒500千米，目前已知的最快的一次猛冲可超过每秒2000千米。特里介绍称“这是一类非常奇特的恒星”，他估计前文研究的行星系可通过引力弹弓加速到原来速度的两倍多。他还指出，之前从未有人发现过带有行星的超高速恒星。
美国航空航天局（NASA）系外行星科学研究所的杰茜·克里斯琴森（Jessie Christiansen）表示，该行星系为我们研究银河系中心稠密恒星区域的演化提供了线索，因为我们尚不清楚银河系核球是否会“对已经形成的行星系统造成影响”。
在刚刚讨论的行星系中，如果距离红矮星的距离适中，行星上或许能存在液态水（可能存在生命的宜居带），但那颗已知的行星距离这个区域相当遥远。不过特里认为，这个行星系的存在本身就表明，即使在恒星加速到极高速度后，行星仍能在“极为混乱的相互作用”中幸存下来。他还补充道，“对于围绕在高速运动恒星周围的行星而言，本次发现或许能对其起源和演化提供新的启发。”
本文选自《环球科学》2025年01月刊“前沿”栏目。
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