密歇根大學(xué)研究人員報(bào)告表示：一顆快速運(yùn)動(dòng)的恒星是由一群年輕恒星從銀河系星盤中噴射出來的。這顆恒星并非像天文學(xué)家此前所認(rèn)為的那樣起源于銀河系中部。密歇根大學(xué)文學(xué)、科學(xué)和藝術(shù)學(xué)院天文系的研究教授莫妮卡·瓦盧里(Monica Valluri)說：這一發(fā)現(xiàn)極大地改變了我們對(duì)快速運(yùn)動(dòng)恒星起源的看法。事實(shí)上，這顆巨大快速移動(dòng)恒星的軌跡起源于盤狀物，而不是星系中心，這表明，驅(qū)逐快速移動(dòng)恒星所需的極端環(huán)境，可以在超大質(zhì)量黑洞周圍以外的地方出現(xiàn)。產(chǎn)生一顆快速移動(dòng)的恒星需要大量能量，通常在極端環(huán)境中才能發(fā)現(xiàn)。

博科園-科學(xué)科普：銀河系包含數(shù)千億顆恒星，其中大部分都分布在一個(gè)叫做星盤的披薩狀結(jié)構(gòu)中。2005年天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了快速運(yùn)動(dòng)的恒星，其運(yùn)動(dòng)速度是大多數(shù)其他恒星的兩倍多——超過每小時(shí)100萬英里，或500公里/秒(310英里/秒)，而銀河系其他恒星的平均速度略高于200公里/秒(124英里/秒)。

到目前為止，只有不到30顆這種極快運(yùn)動(dòng)的恒星(通常被稱為“超高速恒星”)被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)雙星（在星系中運(yùn)動(dòng)時(shí)彼此環(huán)繞的一對(duì)恒星）經(jīng)過離黑洞太近的地方時(shí)，它會(huì)捕獲其中一顆雙星，而另一顆則會(huì)被“引力彈弓”拋出。

利用智利麥哲倫望遠(yuǎn)鏡以及歐洲航天局(ESA)蓋亞太空任務(wù)的數(shù)據(jù)，科學(xué)家重現(xiàn)了一顆巨大的“超失控恒星”的軌跡。軌跡顯示，這顆恒星是從銀河系盤中噴射出來，而不是之前認(rèn)為的銀河系中心。圖片：Kohei Hattori

為了產(chǎn)生天文學(xué)家測量的超高速恒星的速度，黑洞必須非常大。因?yàn)橛凶C據(jù)表明，在銀河系的中心存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，許多天文學(xué)家認(rèn)為，大多數(shù)超速恒星都是由這個(gè)超大質(zhì)量黑洞噴射出來的。Valluri和密歇根大學(xué)博士后研究人員服部Kohei Hattori對(duì)追蹤LAMOST-HVS1的軌跡很感興趣。LAMOST-HVS1是一顆巨大的快速移動(dòng)的恒星，比任何其他超高速恒星都更接近太陽，他們想要確定它是在銀河系的什么地方被噴射出來，使用智利的麥哲倫望遠(yuǎn)鏡來確定這顆恒星的距離和速度。

托里隨后加入了一群國際科學(xué)家，他們?nèi)ツ昃奂诩~約，參加了一次黑客馬拉松活動(dòng)，下載、分享和分析來自歐洲航天局(European Space Agency)太空任務(wù)蓋亞(Gaia)的數(shù)據(jù)。利用來自蓋亞和麥哲倫恒星當(dāng)前位置和流速，天文學(xué)家能夠追蹤到它的軌道。令他們驚訝的是，這顆恒星似乎是從恒星盤中噴射出來的，而不是從銀河系的中心。研人員認(rèn)為這顆恒星來自銀河系中心，但是如果你觀察它的軌跡，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它顯然與銀河系中心無關(guān)，必須考慮恒星起源的其他可能性。作者認(rèn)為，這顆大質(zhì)量恒星從星盤中噴射出來，可能是該恒星與多顆大質(zhì)量恒星近距離接觸的結(jié)果，或者是星團(tuán)中存在一個(gè)中等質(zhì)量黑洞的結(jié)果。

盡管從星團(tuán)中以40-100千米/秒(25-62英里/秒)的速度噴射出大型逃逸恒星已經(jīng)為人所知很長一段時(shí)間了，但還沒有人觀察到以極端的噴射速度來解釋lamos - hvs1。包括多質(zhì)量恒星在內(nèi)的逃逸恒星理論模型也很少產(chǎn)生如此極端的速度，這表明一種更奇特的可能性：一個(gè)中等質(zhì)量黑洞。該恒星計(jì)算路徑起源于諾瑪旋臂的一個(gè)位置，該位置與之前已知的大質(zhì)量星團(tuán)無關(guān)。然而，如果這個(gè)假想的星團(tuán)存在，它可能隱藏在星盤的塵埃后面。如果它被發(fā)現(xiàn)，它將提供第一個(gè)直接在銀河系恒星盤中發(fā)現(xiàn)中等質(zhì)量黑洞的機(jī)會(huì)。此外，研究人員說;這顆恒星可能是從恒星盤中的一個(gè)巨大星團(tuán)中噴射出來，這一事實(shí)暗示著，許多其他快速運(yùn)動(dòng)的恒星也可能從這樣的星團(tuán)中噴射出來。

銀河系和大麥哲倫云(一個(gè)獨(dú)立的小星系，環(huán)繞著銀河系)都有一些大型星團(tuán)，它們可能是快速運(yùn)動(dòng)恒星的重要噴射器，這與人們普遍接受的觀點(diǎn)相反，即它們是由與其中一個(gè)星系的中心黑洞相互作用而噴射出來。這也將對(duì)恒星之間的相互作用以及星團(tuán)中可能形成的中等質(zhì)量黑洞帶來新見解。除了Valluri和Hattori，作者包括U-M的Guillaume Mahler；德國波茨坦大學(xué)的諾伯托·卡斯特羅和萊布尼茨天體物理研究所；密歇根大學(xué)的Ian Roederer和核天體物理聯(lián)合研究所——元素演化中心；以及芝加哥大學(xué)卡弗里宇宙物理研究所的古爾拉夫·庫拉爾。新研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天體物理學(xué)》期刊上。

博科園-科學(xué)科普｜研究/來自: 密歇根大學(xué)

參考期刊文獻(xiàn):《天體物理學(xué)》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab05c8

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