Большинство звезд в нашей галактике ведут себя предсказуемо, вращаясь вокруг центра Млечного пути со скоростью около 100 км / с (62 миль / с). Но некоторые звезды достигают скоростей, которые значительно выше, вплоть до того, что они даже могут избежать гравитационного притяжения галактики. Они известны как гиперскоростные звезды (HVS), редкий тип звезд, который, как полагают, является результатом взаимодействия со сверхмассивной черной дырой (SMBH).
Существование HVS - это то, что астрономы впервые теоретизировали в конце 1980-х годов, и до сих пор было идентифицировано только 20. Но благодаря новому исследованию, проведенному группой китайских астрономов, в этот список были добавлены две новые гиперскоростные звезды. Эти звезды, которые были обозначены как LAMOST-HVS2 и LAMOST-HVS3, движутся со скоростью до 1000 км / с (620 миль / с) и, как считается, возникли в центре нашей галактики.
Недавно в сети появилось исследование, в котором описываются выводы группы под названием «Открытие двух новых гиперскоростных звезд из спектроскопических исследований LAMOST». Под руководством Янга Хуанга из Юго-Западного института астрономических исследований в Университете Юньнань в Куньмине, Китай, команда использовала данные многообъектного оптоволоконного телескопа большой площади неба (LAMOST) для обнаружения этих двух новых гиперскоростных звезд.
По оценкам астрономов, в Млечном Пути существует только 1000 HVS. Учитывая, что в нашей галактике насчитывается до 200 миллиардов звезд, это всего лишь 0,0000005% населения галактики. Хотя считается, что эти звезды зарождаются в центре нашей галактики - предположительно, в результате взаимодействия с нашей SMBH, Стрельцом А *, - им удается путешествовать довольно далеко, иногда даже вообще покидая нашу галактику.
Именно по этой причине астрономы так заинтересованы в HVS. Учитывая их скорость и огромные расстояния, которые они могут преодолеть, отслеживание их и создание базы данных их движений могут обеспечить ограничения по форме ореола темной материи нашей галактики. Поэтому доктор Хуан и его коллеги начали анализировать данные LAMOST, чтобы найти доказательства новых HVS.
Обсерватория LAMOST, расположенная в провинции Хэбэй на северо-западе Китая, находится в ведении Академии наук Китая. В течение пяти лет эта обсерватория провела спектроскопическое исследование 10 миллионов звезд в Млечном Пути, а также миллионов галактик. В июне 2017 года LAMOST выпустил третий выпуск данных (DR3), который включал спектры, полученные в ходе пилотного обследования и его первых трех лет регулярных съемок.
DR3 в настоящее время является крупнейшим в мире общедоступным каталогом спектральных наборов и звездных параметров, содержащим высококачественные спектры 4,66 млн. Звезд и звездные параметры еще 3,17 млн. Уже данные LAMOST использовались для идентификации одной гиперскоростной звезды, звезды B1IV / V (синий субгигант / субкарликовый участок главной последовательности), которая была 11 солнечными массами, в 13490 раз ярче нашего Солнца и имела эффективную температуру 26000 K (25 727 ° С; 46,340 ° F).
Этот HVS был обозначен LAMOST-HSV1, в честь обсерватории. После обнаружения двух новых HVS в данных LAMOST эти звезды были обозначены как LAMOST-HSV2 и LAMOST-HSV3. Интересно, что эти недавно открытые HVS также являются голубыми субкарликами главной последовательности - или звездами типа B2V и B7V, соответственно.
Принимая во внимание, что HSV2 составляет 7,3 солнечных масс, он в 2399 раз ярче нашего Солнца и имеет эффективную температуру 20 600 К (20 327 ° C; 36 620 ° F), HSV3 составляет 3,9 солнечных масс, в 309 раз ярче Солнца, и имеет эффективную температуру 14000 К (24 740 ° С; 44 564 ° F). Исследователи также рассмотрели возможные источники всех трех HVS на основе их пространственного положения и времени полета.
Помимо того, что они возникли в центре Млечного Пути, они также рассматривают альтернативные возможности. Как они утверждают в своем исследовании:
«Все три HVS пространственно связаны с известными молодыми звездными структурами вблизи ГХ, что подтверждает их происхождение. Однако два из них, то есть LAMOST-HVS1 и 2, имеют время жизни меньше, чем их время полета, что указывает на то, что у них нет достаточного времени для перехода из ГХ в текущие позиции, если они не являются синими отставшими (как в случае HVS HE 0437-5439). Третий (LAMOST-HVS3) имеет срок службы, превышающий время полета, и поэтому не имеет этой проблемы.
Другими словами, происхождение этих звезд до сих пор остается загадкой. Помимо идеи, что они ускорились благодаря взаимодействию с SMBH в центре нашей галактики, команда также рассмотрела другие возможности, которые предлагались на протяжении многих лет.
Как они заявляют в этих исследованиях, они «включают приливные осколки аккрецированной и разрушенной карликовой галактики (Abadi et al. 2009), выжившие спутники-звезды взрыва сверхновой типа Ia (SNe Ia) (Wang & Han 2009), результат динамического взаимодействия между несколькими звездами (например, Gvaramadze et al. 2009) и побегами, выброшенными из Большого Магелланова Облака (LMC), при условии, что последняя содержит MBH (Boubert et al. 2016) ».
В будущем Хуан и его коллеги указывают, что их исследование получит пользу от дополнительной информации, которая будет предоставлена миссией ЕКА в Гайе, которая, как они утверждают, позволит пролить дополнительный свет на то, как ведут себя HVS и откуда они берутся. Как они заявляют в своих выводах:
«Предстоящие точные правильные измерения движения Gaia должны обеспечить прямое ограничение на их происхождение. Наконец, мы ожидаем, что в ходе текущих спектроскопических съемок LAMOST будет обнаружено больше HVS, и, таким образом, это будет способствовать дальнейшему ограничению природы и механизмов выброса HVS ».
