Većina zvijezda u našoj galaksiji ponaša se predvidljivo i kruži oko središta Mliječnog puta brzinom od oko 100 km / s (62 mi / s). No neke zvijezde postižu brzinu koja je znatno veća, do te mjere da su čak u stanju pobjeći od gravitacijskog povlačenja galaksije. To su poznate kao zvijezde hipervelocity (HVS), rijetka vrsta zvijezda za koju se vjeruje da je rezultat interakcija s supermasivnom crnom rupom (SMBH).
Postojanje HVS-a nešto je o čemu su astronomi prvi teoretizirali krajem osamdesetih, a dosad ih je identificirano samo 20. Ali zahvaljujući novoj studiji tima kineskih astronoma, na ovu su listu dodane dvije nove zvijezde hipervelocity. Ove zvijezde, koje su označene LAMOST-HVS2 i LAMOST-HVS3, putuju brzinom do 1.000 km / s (620 mi / s), a smatra se da potječu iz središta naše galaksije.
Studija koja opisuje nalaze tima, pod nazivom "Otkrivanje dviju novih zvijezda hipervelociteta iz spektroskopskih istraživanja LAMOST", nedavno se pojavila na mreži. Pod vodstvom Yang Huanga iz Jugozapadnog instituta za istraživanje astronomije na Sveučilištu Yunnan u Kunmingu, Kina, tim se oslanjao na podatke s višestrukog objektivnog spektroskopskog teleskopa (LAMOST) iz velikih nebeskih područja kako bi otkrio ove dvije nove hipervelocity zvijezde.
Astronomi procjenjuju da u Mliječnom putu postoji samo 1000 HVS-a. S obzirom da u našoj galaksiji ima čak 200 milijardi zvijezda, to je samo 0,0000005% galaktičke populacije. Dok se smatra da ove zvijezde potječu iz središta naše galaksije - navodno kao rezultat interakcije s našim SMBH, Strijelcem A * - oni uspijevaju putovati prilično daleko, ponekad čak i potpuno pobjeći od naše galaksije.
Upravo iz tog razloga astronomi su toliko zainteresirani za HVS. S obzirom na njihovu brzinu i ogromne udaljenosti koje mogu prekrivati, praćenje i stvaranje baze podataka o njihovim pokretima mogli bi ograničiti oblik haloa tamne materije naše galaksije. Otuda su dr. Huang i njegovi kolege počeli prosijati podatke LAMOST-a kako bi pronašli dokaze o novom HVS-u.
Smješten u provinciji Hebei, na sjeverozapadu Kine, opservatorijom LAMOST upravlja Kineska akademija znanosti. Tijekom pet godina, ovaj je opservatorij proveo spektroskopsko istraživanje 10 milijuna zvijezda u Mliječnom putu, kao i milijune galaksija. U lipnju 2017. godine LAMOST je objavio treće izdanje podataka (DR3), koje je uključivalo spektre dobivene tijekom pilot ispitivanja i prve tri godine redovnih istraživanja.
Sadrži visokokvalitetni spektar 4,66 milijuna zvijezda i zvjezdaste parametre od dodatnih 3,17 milijuna, DR3 je trenutno najveći javni spektralni skup i katalog zvjezdanih parametara na svijetu. Podaci LAMOST-a već su korišteni za identifikaciju jedne zvijezde hipervelocity-a, B1IV / V tipa (glavna sekvenca plava subgijanta / podzemlja) zvijezda koja je bila 11 Sunčevih masa, 13490 puta sjajnija od našeg Sunca i koja je imala efektivnu temperaturu od 26 000 K (25,727 ° C; 46,340 ° F).
Ovaj HVS je proglašen LAMOST-HSV1, u čast opservatorija. Nakon otkrivanja dva nova HVS-a u podacima LAMOST-a, ove zvijezde su označene kao LAMOST-HSV2 i LAMOST-HSV3. Zanimljivo je da su ovi novootkriveni HVS-ovi također plavi podvodnici glavne sekvencije - ili zvijezda tipa B2V i zvijezda B7V.
Dok je HSV2 7,3 Sunčeve mase, 2399 puta je svjetliji od našeg Sunca i ima efektivnu temperaturu od 20 600 K (20,327 ° C; 36 620 ° F), HSV3 je 3,9 sunčeve mase, 309 puta je svjetliji od Sunca i ima efektivnu temperaturu od 14 000 K (24,740 ° C; 44,564 ° F). Istraživači su također razmotrili moguće podrijetlo sva tri HVS-a na temelju njihovih prostornih položaja i vremena leta.
Osim što smatraju da su nastali u središtu Mliječnog puta, razmatraju i alternativne mogućnosti. Kako navode u svojoj studiji:
"Sva tri HVS-a sve su prostorno povezana s poznatim mladim zvjezdanim strukturama u blizini GC-a, koja za njih podržava podrijetlo GC-a. Međutim, njih dvojica, tj. LAMOST-HVS1 i 2, imaju životni vijek manji od vremena njihovog letenja, što ukazuje na to da nemaju dovoljno vremena za putovanje iz GC-a na trenutne položaje, osim ako nisu plavi stranci (kao u slučaju HVS HE 0437-5439). Treći (LAMOST-HVS3) ima životni vijek veći od vremena leta i stoga nema ovaj problem.
Drugim riječima, porijeklo ovih zvijezda i dalje je nešto misterija. Osim ideje da su ubrzani interakcijom sa SMBH u središtu naše galaksije, tim je razmotrio i druge mogućnosti koje su sugerirane tijekom godina.
Kako navode u ovoj studiji, oni "uključuju plimne krhotine izmrcvarene i poremećene patuljaste galaksije (Abadi i sur. 2009), preživjele zvijezde pratioca eksplozije supernove tipa Ia (SNe Ia) (Wang i Han 2009), rezultat dinamičke interakcije između više zvijezda (npr. Gvaramadze i dr. 2009) i odljeva izbačenih iz Velikog magelanskog oblaka (LMC), pod pretpostavkom da potonja posjeduje MBH (Boubert i sur. 2016). "
Ubuduće, Huang i njegovi kolege navode da će njihova studija imati koristi od dodatnih informacija koje će dobiti ESA-ova misija Gaia, za koje tvrde da će baciti dodatno svjetlo na to kako se HVS ponaša i odakle dolaze. Kako navode u svojim zaključcima:
„Predstojeća tačna ispravna mjerenja gibanja od strane Gaia trebala bi pružiti izravno ograničenje u njihovom podrijetlu. Konačno, očekujemo da će se stalnim spektroskopskim istraživanjima LAMOST otkriti više HVS-a i tako pružiti dodatno ograničenje prirodi i mehanizmima izbacivanja HVS-a. "
