Більшість зірок нашої галактики поводяться передбачувано, орбітуючи навколо центру Чумацького Шляху зі швидкістю близько 100 км / с (62 миль / с). Але деякі зірки досягають швидкостей, значно більших, до того, що вони навіть здатні уникнути гравітаційного потягу галактики. Вони відомі як зірки гіпервелезності (HVS) - рідкісний тип зірки, який, як вважають, є результатом взаємодій із надмасивною чорною дірою (SMBH).
Існування HVS - це те, про що астрономи вперше теоретизували наприкінці 1980-х, і до цих пір було виявлено лише 20. Але завдяки новому дослідженню групи китайських астрономів, до цього списку були додані дві нові зірки гіпервельтика. Ці зірки, позначені LAMOST-HVS2 та LAMOST-HVS3, рухаються зі швидкістю до 1000 км / с (620 миль / с) і, як вважається, зародилися в центрі нашої галактики.
Дослідження, в якому описуються висновки команди, під назвою «Відкриття двох нових зірок гіперпротестування з спектроскопічних досліджень LAMOST», нещодавно з’явилося в Інтернеті. Команда під керівництвом Ян Хуанга з Південно-Західного інституту досліджень астрономії Університету Юньнань в Куньміні, Китай, спиралася на дані багатообективного волоконно-спектроскопічного телескопа (LAMOST) для виявлення цих двох нових зірок гіпервертиці.
Астрономи підрахували, що в Чумацькому Шляху існує лише 1000 ГВС. Зважаючи на те, що в нашій галактиці є аж 200 мільярдів зірок, це лише 0,0000005% населення галактики. Хоча, як вважають, ці зірки зароджуються в центрі нашої галактики - нібито в результаті взаємодії з нашим СМБХ, Стрільцем А * - їм вдається подорожувати досить далеко, іноді навіть вибуваючи з нашої галактики.
Саме з цієї причини астрономи так зацікавлені в HVS. Враховуючи їх швидкість та величезні відстані, які вони можуть пройти, відстеження їх та створення бази даних про їхні рухи можуть забезпечити обмеження форми ореолу темної матерії нашої галактики. Звідси доктор Хуанг та його колеги почали просіювати дані LAMOST, щоб знайти докази нових HVS.
Розташована в провінції Хебей на північному заході Китаю, обсерваторія LAMOST керується Китайською академією наук. Протягом п'яти років ця обсерваторія проводила спектроскопічне дослідження 10 мільйонів зірок у Чумацькому Шляху, а також мільйонів галактик. У червні 2017 року LAMOST опублікував свій третій реліз даних (DR3), який включав спектри, отримані під час пілотного опитування та його перших трьох років регулярних обстежень.
З вмістом високоякісних спектрів 4,66 мільйонів зірок та зоряних параметрів додатково 3,17 мільйона, DR3 в даний час є найбільшим загальнонаціональним спектральним набором та зоряним каталогом параметрів у світі. Дані LAMOST використовувались для ідентифікації однієї зірки гіпервегетації, зірки типу B1IV / V (основна послідовність синій підгігант / підкарлик), яка була 11 сонячних мас, 13490 разів яскравіша за наше Сонце та мала ефективну температуру 26 000 К (25,727 ° C; 46,340 ° F).
Цей HVS був призначений LAMOST-HSV1, на честь обсерваторії. Після виявлення двох нових HVS в даних LAMOST ці зірки були позначені як LAMOST-HSV2 та LAMOST-HSV3. Цікаво, що ці нещодавно відкриті HVS також є синіми підводними карликами послідовності - або зіркою типу B2V та B7V відповідно.
Тоді як HSV2 у 7,3 сонячних мас, в 2399 разів світніший, ніж наше Сонце, і має ефективну температуру 20 600 К (20,327 ° С; 36 620 ° F), HSV3 - 3,9 сонячних мас, в 309 разів більше, ніж Сонце, і має ефективну температуру 14 000 К (24 740 ° С; 44 564 ° F). Дослідники також розглядали можливі джерела всіх трьох HVS на основі їх просторового положення та часу польоту.
Крім того, вважаючи, що вони виникли в центрі Чумацького Шляху, вони також розглядають альтернативні можливості. Як вони заявляють у своєму дослідженні:
"Три HVS є просторово пов'язаними з відомими молодими зоряними структурами поблизу GC, що підтримує для них походження GC. Однак у двох із них, тобто LAMOST-HVS1 та 2, тривалість життя менша, ніж час їх польоту, що свідчить про те, що у них немає часу для подорожі з ГК до поточних позицій, якщо вони не є синіми бродягами (як у випадку з HVS HE 0437-5439). Третій (LAMOST-HVS3) має тривалість життя більше, ніж його час польоту, і, таким чином, не виникає цієї проблеми.
Іншими словами, походження цих зірок все ще є загадкою. Поза думкою про те, що їх пришвидшила взаємодія зі СМББ у центрі нашої галактики, команда також розглядала інші можливості, запропоновані роками.
Як вони заявляють у цьому дослідженні, до них належать «приливні уламки нагромадженої та порушеної карликової галактики (Абаді та ін., 2009), вижили вибухи супутника вибуху наднової типу Іа (SNe Ia)» (Wang & Han 2009), результат динамічної взаємодії між декількома зірками (наприклад, Gvaramadze et al. 2009), і втечі, викинуті з великої магелланової хмари (LMC), припускаючи, що останній розміщує MBH (Boubert et al. 2016).
Надалі Хуан та його колеги зазначають, що їх дослідження отримає користь від додаткової інформації, яку надаватиме місія Gaia від ESA, яка, за їхніми словами, пролиє додаткове світло на те, як поводиться HVS та звідки вони беруться. Як вони заявляють у своїх висновках:
«Майбутні точні вимірювання правильного руху від Gaia повинні забезпечити пряме обмеження щодо їх виникнення. Нарешті, ми очікуємо, що за допомогою поточних спектроскопічних досліджень LAMOST буде виявлено більше ГСВ і таким чином забезпечити подальше обмеження природи та механізмів викиду ГВС ».
