Whistle Down The Wind

下图展示的是Hubble空间望远镜最近拍摄的一副新的宇宙图景，名称叫做”球状星团NGC6397中的白矮星”，图的左侧是地面望远镜获得的球状星团NGC6397的清晰完整图像，右侧是Hubble望远镜拍摄的更加精细的局部图像。从右侧的图中，很容易看到很多精美的红巨星点缀其间，由已知的恒星演化图景不难想到，这些恒星最追的归宿也会是黯淡的白矮星。在Hubble的图像中，为了醒目，白矮星被用圆圈标出，考虑到这些白矮星早就经过了行星状星云的演化阶段，并且他们的实际大小和地球相差无多，可以想见，这样的一副图像是多么的难能可贵。

访问Hubble网站可以看到清晰的大图[这里]

Credit for Ground-based Image: D. Verschatse (Antilhue Observatory, Chile)
Credit for Hubble Images: NASA, ESA, and H. Richer (University of British Columbia)

Hubble空间望远镜今日拍摄的一副图像提供了强有力证据来说明，白矮星，这种燃烧殆尽的恒星残骸，在刚诞生的时候就被狠狠的”踢了一脚”。

Hubble望远镜搭载的高级巡天照相机(ACS)敏锐的成像能力成功的捕捉到了NGC6397–这个由成千上万颗恒星密集构成的老年球状星团中高速运动的年轻白矮星的踪迹。

在这些恒星演化成为白矮星之前，它们曾经是这个星团中年龄最大的一批恒星中的成员。天文学上一般认为在球状星团中，质量越大的恒星越趋向于分布在星团中心区域，在这个观点下，可以想见，新生成的白矮星也应该被深埋在星团稠密的核心。

然而，Hubble望远镜却在星团的边缘区域观测到了高速运动的白矮星，而在那里的其他恒星，一般都已经有接近115亿年的历史。

“这些白矮星的分布和我们预想的恰恰相反”来自Vancouver, British Columbia大学的天文学家Harvey Richer如是说：“我们现在的想法是，这些形体在演化成为白矮星的时候，被以每小时7000到11000英里的速度从星团中心提出，像火箭一样被抛射到了星团的边缘”

Richer提出，这些白矮星可能像火箭那样，通过不断的抛射物质使得自身运动加速。我们知道，在恒星演化为白矮星之前，恒星会膨胀成为红巨星，在这个阶段上，恒星会由于壳层物质抛射损失掉将近一半的质量。如果在某个方向上有比较多的物质被抛出，就可能使得新生的白矮星被加速射向空间，这过程和火箭引擎通过不断喷出气体使得火箭离开地面的过程真的有几分相似之处。

对于行星状星云的观测也确实发现了方向性的外流结构(行星状星云是红巨星抛射出去的外层物质形成的)。这些外流往往具有相反的方向，而如果这些喷流状结构不是刚好相互平衡，较强的那个就可能使得白矮星在相反的方向上加速。

其实，白矮星诞生时被加速的想法在30年前就曾被提出，用来解释为何在疏散星团中白矮星的数量如此之少。在2003年，加州大学Santa Cruz分校的天文学家Michael Fellhauer和他的同事们通过计算证实即便在诞生时一个很小的加速，就可能使得白矮星离开疏散星团，毕竟相比于球状星团这样的系统，疏散星团的引力要弱的多，逃逸起来当然更加容易。

因此，Richer和他的团队决定用球状星团来检验这种加速理论。他们选择了NGC6397是因为这个星团距离我们约8500光年，是离我们地球最近的球状星团之一。在我们的银河系中已经观测到了150个左右的球状星团，其中最大的一个包含有近百万颗恒星

这个小组一共研究了22颗年龄小于8亿年的白矮星以及62颗年龄在14亿到35年间，稍老一些的白矮星。天文学家们基于颜色和亮度可以分辨出白矮星的年龄，年轻的白矮星比老年白矮星温度高，因而也要亮一些和蓝一些。

在恒星间受重力影响如弹球游戏一般的过程中，这些恒星逐渐按照质量分布在星团中找到自己的位置，较重一些的恒星渐渐的慢下来并下沉到星团的核心，而较轻的一些则能够获得较高的速度，穿过星团到达外层。Richer的小组发现，年老一些的白矮星的分布和预想的很接近，这些白矮星按照其质量被散射到星团各处。

然而，那些年轻的白矮星则出人意料的分布在星团的边缘区域，这令Richer和他的小组很是迷惑了一阵。

这些白矮星按理说应该分布在临近中心区域，因为其前身星的质量在星团中是最大的。这些还嗷嗷待哺的白矮星是如此的年轻，他们还没有足够的时间通过和其他恒星的相互作用被散射到星团这么靠外的地方，这也解释必定有一些其他的机制(抛射)在发挥着作用

“当我们第一次画出白矮星的分布看到如此的差别时，我们的第一反应是’天哪，到底怎么回事’”，小组成员British Columbia大学的研究生Saul Davis这样说道：“很长的一段时间里，我们觉得是自己搞错了什么。但无论我们做什么，这种分布还是没有改变”。

小组还未这些白矮星的位置设想了其他的一些解释，比如，可能他们原来处于双星系统中，通过伴星的作用获得抛射加速，抑或是在通过一些大质量恒星附近时获得了加速。但最终，通过计算机模拟的过程，小组还是逐渐排除了这些可能性。

Richer还希望通过研究其他的球状星团来研究这些逃跑的白矮星，他们的研究结果会发表在2008年1月号的M.N.R.A.S上面。

参考资料：
http://tomsastroblog.com/?p=1354
http://www.universetoday.com/2007/12/05/white-dwarfs-rocket-away-when-theyre-born/