對于三大宇宙速度，相信大家都是不陌生，簡單來講就是，第一、第二、第三宇宙速度分別為7.9公里/秒、11.2公里/秒、16.7公里/秒，它們分別對應物體環繞地球運行、擺脫地球引力束縛以及飛出太陽系的速度。

(資料圖)

需要注意的是，這三個宇宙速度其實是適用于物體僅憑自身慣性飛行的速度，而假如一個物體擁有持續的動力，那就可以無視這三個速度的限制，哪怕只是每秒鐘只飛10米，只要持續時間足夠久，照樣可以飛出地球，甚至是飛出太陽系。

那有沒有第四宇宙速度呢？答案是肯定的，從理論上來講，第四宇宙速度對應的就是物體在無需要額外動力的情況下，僅憑自身慣性就能直接飛出銀河系的速度，根據科學家的估算，在我們太陽系所在的區域，第四宇宙速度大約320公里/秒（以銀河系作為參考系，不考慮太陽公轉速度）。

根據近日的一項研究，科學家通過蓋亞衛星在銀河系中發現了一顆創紀錄的超高速恒星，這顆編號為“J0927”的白矮星，其速度高達822.7萬公里/小時，它打破了之前由一顆編號為“D6-1”的白矮星所保持的792萬公里/小時的紀錄，成為了目前銀河系中已知速度最快的超高速恒星。

簡單換算一下可知，822.7萬公里/小時大約就是2285公里/秒，可以看到，“J0927”的速度遠超第四宇宙速度，那么問題就來了，它的速度為什么會如此之快呢？

科學家認為，“J0927”應該來自一種罕見的“動態驅動雙簡并雙爆超新星”（dynamically driven double-degenerate double-detonation supernova），這具體是怎么回事呢？我們需要從白矮星的演化講起。

所謂白矮星，其實就是中等質量恒星在其內部核聚變反應停止之后留下的核心，它們的密度很大，如果將太陽壓縮成白矮星這樣的密度，那太陽的體積就將與地球差不多。

白矮星之所以能夠穩定地存在，是因為它們的內部基本上都是碳和氧，而白矮星內部的溫度和壓力不足以點燃碳和氧的核聚變，在這種情況下，白矮星上的物質就可以憑借“電子簡并壓”來抵擋其自身的引力坍縮，進而達到一種平衡狀態，但假如一顆白矮星能夠從外部吸收到更多的物質，那這種平衡狀態就會被打破。

從理論上來講，白矮星的質量有一個上限，這被稱為“錢德拉塞卡極限”，其理論值約為太陽質量的1.44倍，一旦白矮星的質量超過這個上限，那“電子簡并壓”就不足以抵擋白矮星自身的引力坍縮，于是白矮星體積就會不斷地收縮，進而造成其內部的溫度和壓力不斷上升，當達到一定程度時，就會引發其內部的碳和氧發生核聚變。

白矮星上的簡并態物質傳熱性能極佳，核聚變反應一旦啟動，其產生的熱量就會以極高的速度在整個星體傳導，這會使更多的物質發生核聚變，而更多的核聚變則會釋放出更多的熱量，進而推動整個星體的溫度急劇上升，在此基礎上，核聚變的反應速率又對溫度極為敏感，隨著溫度的上升，其反應速率也將會出現指數級地增加。

如此一來，就形成了一個正反饋的過程，而這一過程就會導致白矮星在極短的時間內發生熱失控的核聚變反應，進而發生威力巨大的爆炸，這就被稱為“Ia型超新星”。

那么，白矮星怎么從外部吸收更多的質量呢？一個常見途徑就是它們的伴星，比如說在一個雙星系統中，其中的一顆恒星首先演化成白矮星，而另一顆恒星則在此之后漸漸演化成一顆紅巨星，在這種情況下，只要兩顆恒星之間的距離比較近，白矮星就可以源源不斷從結構松散的紅巨星吸收到物質。

這種超新星爆發就是所謂的“動態驅動雙簡并雙爆超新星”，它其實就是一種特殊的“Ia型超新星”。需要知道的是，“Ia型超新星”釋放的能量可以達到10的44次方焦耳，這大概相當于太陽在其長達100億年的主序星階段釋放出的總能量，據此我們不難想象，被如此強大的能量“炸飛”的那顆白矮星，其速度會有多快，就算是遠超第四宇宙速度，也不足為奇。

值得一提的是，考慮到宇宙空間幾乎不存在阻力，因此我們完全可以想象出，在遙遠的未來，“J0927”這顆創紀錄的超高速恒星很可能會直接飛出銀河系，從此成為一顆“流浪恒星”。

參考資料：The fastest stars in the Galaxy, arXiv:2306.03914v1

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