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逍遥摘要:一个由天文学家组成的国际团队重建了一颗巨大恒星的轨道历史,其目前正以惊人的速度从我们的银河系中“逃离”,并从银河系的一个旋臂中弹出。

“逃离”银河系的巨大超高速恒星暗示着隐藏的黑洞

这一发现挑战了此前的理论,即这颗逃离的恒星来自银河系中心,并暗示存在未被发现的黑洞。

我们的银河系存在数十亿种各种形状和大小的恒星。这些恒星中的大多数围绕着我们银河系的中心绕着旋转的螺旋臂行进,通过重力束缚在一起。

早在2005年,天文学家发现了许多恒星,它们似乎移动速度足以克服银河系的引力,并射入星系之间的空隙。为了挣脱,这些恒星必须以大约每秒310英里(每秒500公里)的速度行进 - 大约是银河系内正常恒星运行速度的两倍。

这些恒星被称为超高速恒星,被认为是相对罕见的,到目前为止只发现了30颗。这将需要一个极端的引力事件来向外投掷一颗恒星,并有足够的动力来摆脱银河系。进入我们银河系中心潜伏的宇宙重量级 -  超大质量黑洞人马座A*(Sgr A*)。

之前天文学家一直认为大多数超高速恒星曾经作为由两个恒星体组成的二元系统的一部分在银河系中心附近轨道运行。如果这样的系统过于接近Sgr A *,那么奇点的巨大重力影响可能会捕获一颗恒星,并给另一颗恒星提供强大的重力提升,从而有效地将其从星系中弹射出来。理论模型还表明,恒星可以通过与多个大质量恒星体的相互作用较小的相互作用从星系中射出。

“逃离”银河系的巨大超高速恒星暗示着隐藏的黑洞

一项新发表的研究提供的证据表明,失控的恒星可能不是仅仅来自银河系中心,而是来自周围的螺旋臂,并且它们的存在可能暗示隐藏的黑洞存在。新发现背后的国际团队将注意力集中在LAMOST-HVS1上 - 这是距离我们太阳系中最近的超高速恒星。恒星巨星的质量是太阳质量的8.3倍,最初由位于智利拉斯坎帕纳斯天文台的大麦哲伦望远镜观测,以辨别其距离和速度。

这些观察结果补充了欧空局盖亚望远镜收集的信息,该望远镜目前正致力于创建迄今为止最准确的银河系三维地图。通过这些信息,该团队能够重建LAMOST-HVS1的轨道轨迹。

天文学家发现LAMOST-HVS1是在银河系中心的银河系Norma螺旋臂之外。由于这样的环境不会成为超大质量黑洞的中心,因此该团队不得不考虑其他极端的引力事件,这些事件可能导致巨大的恒星从我们的星系中被射出。

这颗恒星有可能与嵌入恒星星团的较小的中等质量黑洞接触,或者它的轨迹受到几颗巨星重力的影响。由于多个大质量恒星的引力导致超高速弹射事件的模型难以解释LAMOST-HVS1的速度。超级天体更有可能是由潜伏在星团内的黑洞的引力从银河系中抛出来的。

研究小组指出,目前还不知道Norma螺旋臂是否存在任何大质量的星团,中等质量的黑洞可能会存在那里。发现这样一个星团可能是第一次发现嵌入在银河系螺旋臂中的恒星盘中的黑洞的机会。这还将为恒星蜂箱内这些奇点的形成以及随后的动态相互作用提供有价值的见解。

该研究论文发表在《天体物理学杂志》上。

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