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可能有大量超速行驶的失控恒星被甩出银河系盘面

根据密歇根大学的一项研究,一颗高速移动的恒星可能是被一群年轻恒星从银河系的恒星盘中抛射出去的,他们说这颗恒星不是来自银河系的中部。

可能有大量超速行驶的失控恒星被甩出银河系盘面

产生一颗高速移动的恒星需要大量的能量,通常在极端环境中才能做到。这一发现极大地改变了我们对高速移动恒星起源地的看法,这颗巨大的高速恒星的轨迹来自星系盘,而不是指向银河系中心,这表明抛射出高速恒星的极端环境可能出现在超大质量黑洞周围以外的地方。

可能有大量超速行驶的失控恒星被甩出银河系盘面

当一对彼此绕轨道运行的恒星过于靠近黑洞时,黑洞会捕获其中一颗,而另一颗则在“引力弹弓”作用下被高速抛出,能够使这种超高速恒星达到所观测到的速度,这个黑洞必须非常巨大,所以许多天文学家认为大多数超高速恒星都是被这个星系中心的超大质量的黑洞弹射出来的。

银河系包含数千亿颗恒星,其中大部分恒星分布在称为恒星盘的饼状结构中。2005年天文学家首次发现高速移动的恒星,其移动速度是大多数恒星的两倍,超过每秒500公里,比星系中其他恒星的平均速度超过200公里/秒。到目前为止,已发现近30颗超高速恒星。

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麦哲伦望远镜

研究人员使用智利的巨型麦哲伦望远镜,结合来自盖亚探测器的数据,确定了LAMOST-HVS1的距离和速度,这是一颗巨大的高速恒星。追踪并追溯其轨道。由于它比任何其他已发现的超高速恒星更接近太阳系,因此可以准确得知它被弹射出的位置。令人惊讶的是这颗恒星是从恒星盘中弹出,而不是从银河系的中心射出。

研究者推测,这颗恒星之所以从星系盘中被发射出去,可能是它与某个星团中的多个大质量恒星或中等质量黑洞有过密切接触。而根据以往对从星团中抛射出来的大量恒星的观测得到的理论模型无法解释如此极端的速度,这表明它遇到了一个中等质量黑洞的可能性非常大。

通过计算,这颗恒星的轨道起源于矩尺座旋臂中,一个与先前已知的大质量星团无关的位置。但是依然可以假设这里存在一个星团,它可能隐藏在星系盘中尘埃的后面。如果能够找到它,将提供第一次直接发现星系盘里的中等质量黑洞的机会。

可能有大量超速行驶的失控恒星被甩出银河系盘面

研究人员表示,从这颗恒星可能从恒星盘中的大质量星团中被弹射出的事实来看,许多其他高速恒星也可能是从这些星团中被弹出的。

我们知道银河系和大麦哲伦云都存在一些巨大的星团,可能是超高速恒星的主要发射场。这一发现将使我们对恒星的相互作用以及星团中可能形成中等质量黑洞等问题产生新的见解。

研究成果发表在最新一期的《 天体物理学》杂志上。


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