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【中国新闻网】中国天文学家最新发现591颗高速星 其中43颗将飞出银河系

發表日期:2020-12-25來源:放大 縮小

   中國科學院國家天文台25日發布消息說,該台李蔭碧、羅阿理、陸由俊、趙剛等科研人員利用中國郭守敬望遠鏡(大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡,英文簡稱LAMOST)和歐洲空間局蓋亞(Gaia)空間望遠鏡最新發現591顆高速星,其中43顆能夠擺脫銀河系引力束縛,未來將飛出銀河系。

  这是自第一颗高速星发现以来,天文学家一次性捕获高速星最多的研究发现,也将人类此前历时15年使用多个望远镜发现高速星的总量(550余颗)翻了一番,使目前发现的高速星数量突破1000颗,从而极大扩充了高速星的研究样本。中国科学家完成的这一重要天文发现及其研究成果論文,近日已由国际知名天文学术期刊《天体物理学报增刊》(ApJS)在线发表。

  中科院國家天文台科普介紹說,在銀河系中,大多數恒星以每秒幾十至上百公裏的速度運動,它們雖然比飛機每小時上千公裏或人造衛星每秒十公裏的速度快得多,但在一類被稱作“高速星”的恒星面前卻黯然失色。高速星像人群中的“飛人”,是“跑”得很快甚至能夠“逃離”銀河系的恒星。雖然高速星在銀河系中的數量非常稀少,但它們能夠幫助人類理解很多銀河系的重要問題,例如銀心黑洞周圍的環境以及銀河系結構等。

  早在1988年,美國學者希爾斯就預言了高速星的存在,曆經17年漫長等待後,第一顆高速星于2005年被發現,此後15年間,共有550多顆高速星先後被報道,它們基本以超過每秒400公裏的速度“奔跑”,最快可達每秒1700公裏。

  此次,中國天文學家一次性發現591顆高速星,並計算出它們過去若幹年的軌道,推測出它們可能的“出生地”和“誕生方式”,在此基礎上將它們分爲超高速星、超高速逃逸星、逃跑星和快速暈星。相比較而言,超高速星和超高速逃逸星的速度更高,能夠擺脫銀河系束縛,未來將飛出銀河系家園。超高速星誕生于銀心,通過銀心黑洞與恒星的相互作用産生;超高速逃逸星和逃跑星誕生于銀盤,通過恒星之間的相互作用産生;快速暈星則是“系外”來物,它們是由銀河系與矮星系的潮汐作用産生。

  同時,中科院國家天文台研究團隊還通過分析這批591顆高速星的化學和運動學性質發現,它們是銀暈裏的高速星,滿足銀暈恒星年齡老、金屬豐度低、軌道橢率和垂直振幅大等特點,它們的金屬豐度分布特征還意味著銀河系的恒星暈主要通過並合和瓦解矮星系形成。

  此外,這批高速星中少量恒星表現出銀盤恒星的化學性質,卻具有銀暈恒星的運動學性質,它們可能是一類更加特殊的恒星,誕生于銀河系早期的塌縮過程,或誕生于銀盤、核球隨後被運動學加熱。這些少量特殊的高速星,有待後續開展更深入的研究。

  中科院國家天文台表示,研究團隊此次充分發揮LAMOST和Gaia各自優勢,在高速星搜尋方面取得令人矚目成果,這將推動未來多個大規模巡天項目強強聯合成爲新的趨勢,也將爲高速星等銀河系特殊天體的搜尋帶來前所未有的機遇和挑戰。

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