密歇根大学研究人员报告表示：一颗快速运动的恒星是由一群年轻恒星从银河系星盘中喷射出来的。这颗恒星并非像天文学家此前所认为的那样起源于银河系中部。密歇根大学文学、科学和艺术学院天文系的研究教授莫妮卡·瓦卢里(Monica Valluri)说：这一发现极大地改变了我们对快速运动恒星起源的看法。事实上，这颗巨大快速移动恒星的轨迹起源于盘状物，而不是星系中心，这表明，驱逐快速移动恒星所需的极端环境，可以在超大质量黑洞周围以外的地方出现。产生一颗快速移动的恒星需要大量能量，通常在极端环境中才能发现。
博科园-科学科普：银河系包含数千亿颗恒星，其中大部分都分布在一个叫做星盘的披萨状结构中。2005年天文学家首次发现了快速运动的恒星，其运动速度是大多数其他恒星的两倍多——超过每小时100万英里，或500公里/秒(310英里/秒)，而银河系其他恒星的平均速度略高于200公里/秒(124英里/秒)。
到目前为止，只有不到30颗这种极快运动的恒星(通常被称为“超高速恒星”)被发现。当双星（在星系中运动时彼此环绕的一对恒星）经过离黑洞太近的地方时，它会捕获其中一颗双星，而另一颗则会被“引力弹弓”抛出。
利用智利麦哲伦望远镜以及欧洲航天局(ESA)盖亚太空任务的数据，科学家重现了一颗巨大的“超失控恒星”的轨迹。轨迹显示，这颗恒星是从银河系盘中喷射出来，而不是之前认为的银河系中心。图片：Kohei Hattori
为了产生天文学家测量的超高速恒星的速度，黑洞必须非常大。因为有证据表明，在银河系的中心存在一个超大质量黑洞，许多天文学家认为，大多数超速恒星都是由这个超大质量黑洞喷射出来的。Valluri和密歇根大学博士后研究人员服部Kohei Hattori对追踪LAMOST-HVS1的轨迹很感兴趣。LAMOST-HVS1是一颗巨大的快速移动的恒星，比任何其他超高速恒星都更接近太阳，他们想要确定它是在银河系的什么地方被喷射出来，使用智利的麦哲伦望远镜来确定这颗恒星的距离和速度。
托里随后加入了一群国际科学家，他们去年聚集在纽约，参加了一次黑客马拉松活动，下载、分享和分析来自欧洲航天局(European Space Agency)太空任务盖亚(Gaia)的数据。利用来自盖亚和麦哲伦恒星当前位置和流速，天文学家能够追踪到它的轨道。令他们惊讶的是，这颗恒星似乎是从恒星盘中喷射出来的，而不是从银河系的中心。研人员认为这颗恒星来自银河系中心，但是如果你观察它的轨迹，就会发现它显然与银河系中心无关，必须考虑恒星起源的其他可能性。作者认为，这颗大质量恒星从星盘中喷射出来，可能是该恒星与多颗大质量恒星近距离接触的结果，或者是星团中存在一个中等质量黑洞的结果。
尽管从星团中以40-100千米/秒(25-62英里/秒)的速度喷射出大型逃逸恒星已经为人所知很长一段时间了，但还没有人观察到以极端的喷射速度来解释lamos - hvs1。包括多质量恒星在内的逃逸恒星理论模型也很少产生如此极端的速度，这表明一种更奇特的可能性：一个中等质量黑洞。该恒星计算路径起源于诺玛旋臂的一个位置，该位置与之前已知的大质量星团无关。然而，如果这个假想的星团存在，它可能隐藏在星盘的尘埃后面。如果它被发现，它将提供第一个直接在银河系恒星盘中发现中等质量黑洞的机会。此外，研究人员说;这颗恒星可能是从恒星盘中的一个巨大星团中喷射出来，这一事实暗示着，许多其他快速运动的恒星也可能从这样的星团中喷射出来。
银河系和大麦哲伦云(一个独立的小星系，环绕着银河系)都有一些大型星团，它们可能是快速运动恒星的重要喷射器，这与人们普遍接受的观点相反，即它们是由与其中一个星系的中心黑洞相互作用而喷射出来。这也将对恒星之间的相互作用以及星团中可能形成的中等质量黑洞带来新见解。除了Valluri和Hattori，作者包括U-M的Guillaume Mahler；德国波茨坦大学的诺伯托·卡斯特罗和莱布尼茨天体物理研究所；密歇根大学的Ian Roederer和核天体物理联合研究所——元素演化中心；以及芝加哥大学卡弗里宇宙物理研究所的古尔拉夫·库拉尔。新研究发现发表在《天体物理学》期刊上。
博科园-科学科普｜研究/来自: 密歇根大学
参考期刊文献:《天体物理学》
DOI: 10.3847/1538-4357/ab05c8
博科园-传递宇宙科学之美
