Useimmat tähdet galaksissamme käyttäytyvät ennustettavasti ja kiertävät Linnunradan keskustaa ympäri nopeudella noin 100 km / s (62 mi / s). Mutta jotkut tähdet saavuttavat nopeudet, jotka ovat huomattavasti suuremmat, siihen pisteeseen, että ne jopa pääsevät pakoon galaksin painovoimaveto. Näitä kutsutaan hypervelocity-tähdiksi (HVS), harvinaiseksi tähtityypiksi, jonka uskotaan olevan seurausta vuorovaikutuksesta supermassiivisen mustan aukon (SMBH) kanssa.
HVS: n olemassaolo on asia, jonka tähtitieteilijät teoreettisivat ensin 1980-luvun lopulla, ja tähän mennessä on todettu vain 20. Mutta kiinalaisten tähtitieteilijöiden ryhmän tekemän uuden tutkimuksen ansiosta luetteloon on lisätty kaksi uutta hyperkehityksen tähteä. Nämä tähdet, jotka on nimetty LAMOST-HVS2 ja LAMOST-HVS3, kulkevat nopeudella jopa 1 000 km / s (620 mi / s), ja niiden uskotaan lähtöisin galaksiamme keskustasta.
Tutkimus, joka kuvaa ryhmän havaintoja, nimeltään ”Kahden uuden hyperkehitystarpeen löytäminen LAMOST-spektroskopisista tutkimuksista”, ilmestyi äskettäin verkossa. Kiinan Kunmingin Yunnanin yliopiston lounaisen astronomiatutkimuksen instituutin Yang Huangin johtamassa ryhmässä luotiin suuren taivaan alueen moniobjekttisella kuituspektroskooppisella teleskoopilla (LAMOST) saatavat tiedot näiden kahden uuden hyperkestävyyden tähden havaitsemiseksi.
Tähtitieteilijöiden arvion mukaan Linnunradalla on vain 1000 HVS: tä. Koska galaksissamme on jopa 200 miljardia tähteä, se on vain 0,0000005% galaktisen väestöstä. Vaikka näiden tähtiä ajatellaan lähtöisin galaksiamme keskustasta - oletettavasti johtuen vuorovaikutuksesta SMBH: n, Jousimiehen A * kanssa -, ne onnistuvat matkustamaan melko kauas, joskus jopa pakenemaan galaksiamme kokonaan.
Juuri tästä syystä tähtitieteilijät ovat niin kiinnostuneita HVS: stä. Kun otetaan huomioon niiden nopeus ja valtavat etäisyydet, joita he voivat kattaa, niiden seuraaminen ja tietokannan luominen heidän liikkeistään voisi rajoittaa galaksiamme tumma-ainehaloon muotoa. Siksi miksi tohtori Huang ja hänen kollegansa alkoivat seuloa LAMOST-tietoja löytääkseen todisteita uudesta HVS: stä.
Kiinan tiedeakatemia ylläpitää LAMOST-observatorioa, joka sijaitsee Hebein maakunnassa, Luoteis-Kiinassa. Viiden vuoden aikana tämä observatorio teki spektroskooppisen tutkimuksen 10 miljoonasta Linnunradan tähdestä ja miljoonista galakseista. LAMOST julkaisi kesäkuussa 2017 kolmannen datajulkaisunsa (DR3), joka sisälsi pilottitutkimuksen aikana saadut spektrit ja kolmen ensimmäisen vuoden säännölliset tutkimukset.
DR3, joka sisältää korkealaatuisia 4,66 miljoonan tähtiä ja 3,17 miljoonan lisäarvoja, on tällä hetkellä maailman suurin julkinen spektrisarja ja tähtien parametriluettelo. Jo LAMOST-tietoja oli käytetty tunnistamaan yksi hyperkehtyvyys tähti, B1IV / V-tyyppinen (pääsekvenssin sininen subgiant / subdwarf) tähti, joka oli 11 aurinkomassia, 13490 kertaa kirkkaampi kuin aurinko, ja jonka efektiivinen lämpötila oli 26 000 K (25,727 ° C; 46,340 ° F).
Tämä HVS nimettiin LAMOST-HSV1: ksi observatorion kunniaksi. Sen jälkeen kun kaksi uutta HVS: tä oli havaittu LAMOST-tiedoissa, nämä tähdet nimettiin nimellä LAMOST-HSV2 ja LAMOST-HSV3. Mielenkiintoista, että nämä äskettäin löydetyt HVS: t ovat myös pääsekvenssin sinisiä alalakkoja - tai vastaavasti B2V- ja B7V-tyyppisiä tähtiä.
Kun taas HSV2 on 7,3 aurinkomassia, on 2399 kertaa valoisampi kuin aurinko, ja sen efektiivinen lämpötila on 20 600 K (20 327 ° C; 36 620 ° F), HSV3 on 3,9 aurinko massaa, on 309 kertaa valoisempi kuin aurinko, ja sen efektiivinen lämpötila on 14 000 K (24 740 ° C; 44 564 ° F). Tutkijat tarkastelivat myös kaikkien kolmen HVS: n mahdollista alkuperää niiden sijainnin ja lentoaikojen perusteella.
Sen lisäksi, että pidetään lähtöisin Linnunradan keskustasta, he harkitsevat myös vaihtoehtoisia mahdollisuuksia. Kuten he toteavat tutkimuksessaan:
”Kaikki kolme HVS: tä ovat tilallisesti assosioituneita tunnettuihin nuorten tähtien rakenteisiin lähellä GC: tä, mikä tukee heille GC: n alkuperää. Kaksi heistä, eli LAMOST-HVS1 ja 2, ovat kuitenkin käyttöiältään lyhyempiä kuin niiden lentoajat, mikä osoittaa, että heillä ei ole tarpeeksi aikaa matkustaa GC: stä nykyisiin paikkoihin, elleivät he ole sinisiä (kuten HVS HE 0437-5439). Kolmannen (LAMOST-HVS3) käyttöikä on suurempi kuin lentoaika, joten sillä ei ole tätä ongelmaa.
Toisin sanoen näiden tähtien alkuperä on edelleen salaperäinen. Sen ajatuksen lisäksi, että heidät nopeutettiin vuorovaikutuksessa galaksiamme keskipisteessä olevan SMBH: n kanssa, tiimi harkitsi myös muita mahdollisuuksia, joita on ehdotettu vuosien varrella.
Kuten he väittävät tässä tutkimuksessa, niihin sisältyy "akkreditoituneen ja hajonneen kääpiögalaksin vuorovesijäte (Abadi ym. 2009), tyypin Ia supernovan (SNe Ia) räjähdysten eloonjääneet seurantähdet (Wang & Han 2009), tulos dynaamisen vuorovaikutuksen useiden tähtien (esim. Gvaramadze ym. 2009) ja suuresta magelanisesta pilvestä (LMC) karkottujen karkailujen välillä olettaen, että jälkimmäisessä on MBH (Boubert ym. 2016). ”
Jatkossa Huang ja hänen kollegansa ilmoittavat, että heidän tutkimuksensa hyötyvät lisätiedoista, jotka ESA: n Gaia-operaatio tarjoaa, ja heidän mukaansa he antavat lisävaloa HVS: n käyttäytymiseen ja mistä he ovat lähtöisin. Kuten he toteavat päätelmissään:
”Gaian tulevien tarkkojen oikeiden liikemittausten tulisi olla suora rajoitus niiden alkuperälle. Lopuksi odotamme, että meneillään olevat LAMOST-spektroskopiset tutkimukset havaitsevat lisää HVS: itä ja tarjoavat siten lisärajoituksia HVS: ien luonteelle ja poistomekanismeille. "
