Většina hvězd v naší galaxii se chová předvídatelně a obíhá kolem centra Mléčné dráhy rychlostí asi 100 km / s (62 mi / s). Některé hvězdy však dosahují rychlostí, které jsou podstatně větší, až do té míry, že jsou dokonce schopny uniknout gravitačnímu tahu galaxie. Tito jsou známí jako hypervelocity hvězdy (HVS), vzácný typ hvězdy, která je věřil být výsledek interakcí s supermasivní černou dírou (SMBH).
Existence HVS je něco, co astronomové poprvé teoretizovali koncem 80. let a dosud bylo identifikováno pouze 20. Ale díky nové studii týmu čínských astronomů byly do tohoto seznamu přidány dvě nové hvězdy hypervelocity. Tyto hvězdy, které byly označeny LAMOST-HVS2 a LAMOST-HVS3, cestují rychlostí až 1 000 km / s (620 mi / s) a předpokládá se, že vznikly ve středu naší galaxie.
Studie, která popisuje zjištění týmu, nazvaná „Objev dvou nových hvězd hypervelocity ze spektroskopických průzkumů LAMOST“, se nedávno objevila online. Tým vedený Yang Huangem z Jihozápadního institutu pro astronomický výzkum na Yunnanské univerzitě v Kunming v Číně se tým spoléhal na data z víceoborového spektroskopického dalekohledu s velkým množstvím objektů (LAMOST), aby zjistil tyto dvě nové hvězdy hypervelocity.
Astronomové odhadují, že v Mléčné dráze existuje pouze 1 000 HVS. Vzhledem k tomu, že v naší galaxii je až 200 miliard hvězd, je to jen 0,0000005% galaktické populace. Zatímco se předpokládá, že tyto hvězdy pocházejí ze středu naší galaxie - pravděpodobně v důsledku interakce s naší SMBH, Střelec A * - dokážou cestovat docela daleko, někdy dokonce unikají naší galaxii úplně.
Právě z tohoto důvodu mají astronomové zájem o HVS. Vzhledem k jejich rychlosti a obrovským vzdálenostem, které mohou překonat, jejich sledování a vytvoření databáze jejich pohybů by mohly poskytnout omezení ve tvaru halou temné hmoty naší galaxie. Proto Dr. Huang a jeho kolegové začali prosévat LAMOST data, aby našli důkazy o nové HVS.
Hvězdárna LAMOST se nachází v provincii Hebei v severozápadní Číně a provozuje Čínská akademie věd. V průběhu pěti let provedla tato observatoř spektroskopický průzkum 10 milionů hvězd v Mléčné dráze a milionů galaxií. V červnu 2017 společnost LAMOST vydala své třetí vydání dat (DR3), které zahrnovalo spektra získaná během pilotního průzkumu a jeho prvních tří let pravidelných průzkumů.
DR3, která obsahuje vysoce kvalitní spektra 4,66 milionů hvězd a hvězdné parametry dalších 3,17 milionu, je v současné době největší veřejnou spektrální sadou a katalogem hvězdných parametrů na světě. Již byla LAMOST data použita k identifikaci jedné hvězdy hypervelocity, hvězdy typu B1IV / V (hlavní sekvence modrá subgiant / subdwarf), která měla 11 Slunečních hmot, 13490krát jasnější než naše Slunce a měla efektivní teplotu 26 000 K (25,727 ° C; 46,340 ° F).
Tato HVS byla na počest observatoře označena jako LAMOST-HSV1. Po detekci dvou nových HVS v datech LAMOST byly tyto hvězdy označeny jako LAMOST-HSV2 a LAMOST-HSV3. Je zajímavé, že tyto nově objevené HVS jsou také modrými subwarfy s hlavní sekvencí - nebo hvězdami typu B2V a B7V.
Zatímco HSV2 je 7,3 solárních hmot, je 2399krát jasnější než naše Slunce a má efektivní teplotu 20 600 K (20 327 ° C; 36 620 ° F), HSV3 je 3,9 solárních hmot, je 309krát jasnější než Slunce a má efektivní teplotu 14 000 K (24 740 ° C; 44 564 ° F). Vědci také zvažovali možný původ všech tří HVS na základě jejich prostorových poloh a letových časů.
Kromě toho, že se domnívají, že vznikly ve středu Mléčné dráhy, zvažují také alternativní možnosti. Jak uvádějí ve své studii:
„Všechny tři HVS jsou prostorově spojeny se známými mladými hvězdnými strukturami poblíž GC, což pro ně podporuje původ GC. Dva z nich, tj. LAMOST-HVS1 a 2, však mají životnost kratší než jejich doba letu, což znamená, že nemají dostatek času na to, aby mohli cestovat z GC do aktuálních pozic, pokud se nejedná o modré opozdilce (jako v případě HVS HE 0437-5439). Třetí (LAMOST-HVS3) má životnost delší, než je doba letu, a proto tento problém nemá.
Jinými slovy, původ těchto hvězd je stále něčím tajemným. Kromě myšlenky, že byly urychleny interakcí s SMBH v centru naší galaxie, tým také zvážil další možnosti, které se v průběhu let navrhly.
Jak uvádějí v této studii, zahrnují „přílivové trosky narostlé a přerušené trpasličí galaxie (Abadi et al. 2009), přežívající společenské hvězdy explozí typu Ia supernova (SNe Ia) (Wang & Han 2009), výsledek dynamické interakce mezi více hvězdami (např. Gvaramadze et al. 2009) a runaways vypuštěnými z Velkého Magellanova mračna (LMC), za předpokladu, že posledně jmenovaný hostuje MBH (Boubert et al. 2016). “
V budoucnu Huang a jeho kolegové naznačují, že jejich studie bude těžit z dalších informací, které poskytne mise ESA v Gaii, o nichž tvrdí, že vrhnou další světlo na to, jak se HVS chová a odkud pocházejí. Jak uvádí ve svých závěrech:
"Nadcházející přesné přesné měření pohybu Gaia by mělo přímo ovlivnit jejich původ. A konečně očekáváme, že díky probíhajícím spektroskopickým průzkumům LAMOST bude objeveno více HVS, a tím se vytvoří další omezení povahy a mechanismů vyhazování HVS. “
