我们的科学家发现591颗高速恒星和43颗未来将飞出银河系

  • 2020-12-28 16:40
  • 科技日报

我科学家发现591颗高速星 其中43颗未来将飞出银河系

12月26日,记者从中科院国家天文台获悉,国家天文台的研究人员在LAMOST和盖亚数据中发现了591颗高速恒星,其中43颗可以摆脱银河系的引力约束,未来将飞出我们的银河系。这是自发现第一颗高速恒星以来,一次性捕捉到最多高速恒星的研究工作。它使人类用多台望远镜在15年内发现的高速恒星总数(超过550颗)翻了一番,使目前发现的高速恒星数量超过1000颗,大大扩大了高速恒星的样本。相关研究成果在《天体物理学报增刊》在线发布。

在银河系中,大多数恒星以每秒几十到几百公里的速度运动。虽然它们比飞机每小时1000公里或卫星每秒10公里的速度快得多,但它们被一类被称为“高速星”的恒星所遮蔽。

高速恒星是能够快速“运行”甚至“逃离”银河系的恒星。他们就像人群中的飞人“博尔特”,不愧为明星中的“运动员”。银河系中高速恒星的数量非常少,但它们可以帮助人类理解银河系中的许多重要问题,比如银核黑洞周围的环境和银河系的结构。

早在1988年,美国学者西尔斯就预言了高速恒星的存在。经过17年的等待,第一颗高速恒星于2005年被发现。在随后的15年里,先后报道了550多颗高速恒星,它们基本上以每秒400多公里的速度“奔跑”,甚至最快达到每秒1700公里。

研究人员计算了过去几年中591颗高速恒星的轨道,推测了它们可能的“出生地”和“诞生模式”,并在此基础上将其分为超高速恒星、超高速逃逸恒星、逃逸恒星和快晕恒星。相比之下,超高速星和超高速逃逸星的速度更高,可以摆脱银河系的束缚,未来会飞出我们的家园。超高速恒星诞生于银心,是银心黑洞与恒星相互作用产生的。超高速逃逸星和逃逸星都诞生在银盘中,是恒星相互作用产生的。快晕星是一种“系统外”物体,由银河系和矮星系的潮汐作用产生。

研究小组还分析了这些高速恒星的化学和运动学性质,发现它们是银晕中的高速恒星,符合银晕恒星年龄大、金属丰度低、轨道椭圆率大、垂直振幅大的特点。另外,它们的金属丰度分布意味着银河系中的恒星晕主要是矮星系合并解体形成的。

这些高速恒星中的少数恒星表现出银盘星的化学性质,但具有银晕星的运动学性质。它们可能是更特殊的一类恒星,诞生于银河系的早期坍缩过程,或者诞生于银盘,核球被运动学加热。这几颗特殊的高速恒星需要进一步研究。

这一次,研究人员充分发挥了LAMOST和Gaia的优势,在高速星搜索方面取得了显著成绩。未来,多项大规模天空测量项目的结合将成为一种新的趋势,这将为高速搜索银河系中的特殊天体带来前所未有的机遇和挑战。

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