นักดาราศาสตร์จีนมองดาวไฮเปอร์ไวเทรตใหม่สองดวง

ดาวส่วนใหญ่ในกาแลคซีของเรามีพฤติกรรมที่คาดการณ์ได้โคจรรอบจุดศูนย์กลางของทางช้างเผือกด้วยความเร็วประมาณ 100 km / s (62 mi / s) แต่ดาวบางดวงประสบความสำเร็จด้วยความเร็วที่มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจนถึงจุดที่พวกเขาสามารถหนีจากแรงโน้มถ่วงของกาแลคซี ดาวเหล่านี้รู้จักกันในชื่อ hypervelocity stars (HVS) ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ประเภทหายากที่เชื่อว่าเป็นผลมาจากการปฏิสัมพันธ์กับหลุมดำมวลมหาศาล (SMBH)

การมีอยู่ของ HVS นั้นเป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์ได้ตั้งทฤษฎีในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และมีเพียง 20 คนเท่านั้นที่ได้รับการระบุ แต่ด้วยการศึกษาใหม่โดยทีมนักดาราศาสตร์จีนทำให้มีการเพิ่มดาว hypervelocity ใหม่สองดวงลงในรายการดังกล่าว ดาวเหล่านี้ซึ่งถูกกำหนดให้เป็น LAMOST-HVS2 และ LAMOST-HVS3 นั้นเดินทางด้วยความเร็วสูงถึง 1,000 กม. / วินาที (620 ไมล์ / วินาที) และคิดว่ามีต้นกำเนิดอยู่ในใจกลางกาแลคซีของเรา

การศึกษาที่อธิบายการค้นพบของทีมชื่อ "การค้นพบดาวฤกษ์ความเร็วสูงสองดวงใหม่จากการสำรวจ LAMOST Spectroscopic Surveys" เพิ่งปรากฏออนไลน์ นำโดยหยางหวงแห่งสถาบันตะวันตกเฉียงใต้เพื่อการวิจัยทางดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยยูนนานในคุนหมิงประเทศจีนอาศัยข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์สเปกโทรสโกปีแบบไฟเบอร์ออปติกขนาดใหญ่ในพื้นที่ขนาดใหญ่ (LAMOST) เพื่อตรวจจับดาวใหม่

นักดาราศาสตร์ประมาณว่ามี 1,000 HVS อยู่ในทางช้างเผือก ระบุว่ามีกาแลคซีของเรามากถึง 200 พันล้านดวงนั่นก็แค่ 0.0000005% ของประชากรกาแลคซี ในขณะที่ดาวเหล่านี้มีความคิดที่จะกำเนิดขึ้นในใจกลางกาแลคซีของเรา - ซึ่งเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์กับ SMBH ของเรา, ราศีธนู A * - พวกเขาจัดการเพื่อเดินทางไกลมากบางครั้งก็หนีกาแลคซีของเราไปด้วยกัน

ด้วยเหตุผลนี้เองที่นักดาราศาสตร์สนใจ HVS มาก ด้วยความเร็วของพวกเขาและระยะทางที่กว้างใหญ่ที่พวกเขาสามารถครอบคลุมติดตามและสร้างฐานข้อมูลการเคลื่อนไหวของพวกเขาสามารถให้ข้อ จำกัด เกี่ยวกับรูปร่างของสสารมืดรัศมีของกาแลคซีของเรา ดังนั้นทำไมดร. หวางและเพื่อนร่วมงานเริ่มกลั่นกรองข้อมูล LAMOST เพื่อค้นหาหลักฐานของ HVS ใหม่

หอสังเกตการณ์ LAMOST ตั้งอยู่ในมณฑลเหอเป่ยทางตะวันตกเฉียงเหนือของจีนดำเนินการโดย Chinese Academy of Sciences ในช่วงเวลาห้าปีหอสังเกตการณ์นี้ทำการสำรวจด้วยสเปคตรัมของ 10 ล้านดวงในทางช้างเผือกรวมถึงกาแลคซีหลายล้านแห่ง ในเดือนมิถุนายนปี 2560 LAMOST ได้เปิดตัว Data Release (DR3) ครั้งที่สามซึ่งรวมถึงสเปกตรัมที่ได้จากการสำรวจนำร่องและการสำรวจปกติสามปีแรก

ปัจจุบันมีสเปกตรัมคุณภาพสูง 4.66 ล้านดวงและพารามิเตอร์ของดาวฤกษ์อีก 3.17 ล้านดวงปัจจุบัน DR3 เป็นชุดสเปกตรัมสาธารณะที่ใหญ่ที่สุดและแคตตาล็อกพารามิเตอร์ของดาวฤกษ์ ข้อมูล LAMOST ถูกนำมาใช้เพื่อระบุดาว hypervelocity หนึ่งดวงซึ่งเป็นดาว B1IV / V-type (ลำดับหลัก subgiant สีน้ำเงิน / subwarf) ที่ 11 ดวงอาทิตย์มวลของดวงอาทิตย์และมีอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพ 26,000 K (25,727 ° C; 46,340 ° F)

HVS นี้ถูกกำหนดให้เป็น LAMOST-HSV1 เพื่อเป็นเกียรติแก่หอดูดาว หลังจากตรวจจับ HVS ใหม่สองแห่งในข้อมูล LAMOST ดาวเหล่านี้ถูกกำหนดให้เป็น LAMOST-HSV2 และ LAMOST-HSV3 ที่น่าสนใจก็คือ HVS ที่ค้นพบใหม่เหล่านี้ยังเป็นดาวแคระสีน้ำเงินลำดับหลักหรือดาวฤกษ์ประเภท B2V และดาว B7V ตามลำดับ

ในขณะที่ HSV2 คือ 7.3 โซลาร์มวลชนคือ 2399 เท่าส่องสว่างเท่ากับดวงอาทิตย์ของเราและมีอุณหภูมิ 20,600 K (20,327 ° C; 36,620 ° F) HSV3 คือ 3.9 โซลาร์มวล 309 เท่าส่องสว่างเท่ากับดวงอาทิตย์และ มีอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพ 14,000 K (24,740 ° C; 44,564 ° F) นักวิจัยยังพิจารณาต้นกำเนิดที่เป็นไปได้ของทั้งสาม HVS ตามตำแหน่งเชิงพื้นที่และเวลาบิน

นอกเหนือจากการพิจารณาว่าพวกเขากำเนิดขึ้นในศูนย์กลางของทางช้างเผือกพวกเขายังพิจารณาความเป็นไปได้อื่น ตามที่ระบุในการศึกษา:

“ HVS ทั้งสามนั้นมีความสัมพันธ์เชิงพื้นที่กับโครงสร้างดาวฤกษ์อายุน้อยที่รู้จักใกล้กับ GC ซึ่งสนับสนุนแหล่งกำเนิด GC สำหรับพวกเขา อย่างไรก็ตามสองคนคือ LAMOST-HVS1 และ 2 มีเวลาชีวิตที่เล็กกว่าเวลาเที่ยวบินของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าพวกเขาไม่มีเวลาเพียงพอที่จะเดินทางจาก GC ไปยังตำแหน่งปัจจุบันเว้นแต่ว่าพวกเขาจะหลงทางสีน้ำเงิน (ในกรณีของ HVS HE 0437-5439) อันที่สาม (LAMOST-HVS3) มีเวลาชีวิตที่ใหญ่กว่าเวลาบินและดังนั้นจึงไม่มีปัญหานี้

อีกนัยหนึ่งต้นกำเนิดของดาวเหล่านี้ยังคงเป็นปริศนา นอกเหนือจากความคิดที่ว่าพวกเขาเร่งความเร็วโดยการโต้ตอบกับ SMBH ที่ศูนย์กลางกาแลคซีของเราทีมยังพิจารณาความเป็นไปได้อื่น ๆ ที่ได้เสนอไว้ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา

ในขณะที่พวกเขาระบุในการศึกษาเหล่านี้“ รวมถึงเศษซากของกาแลคซีแคระที่ถูกทำลายและถูกทำลาย (Abadi et al. 2009), ดาวข้างเคียงที่รอดชีวิตจากการระเบิดของ Type Ia supernova (SNE Ia) (Wang & Han 2009) ของการโต้ตอบแบบไดนามิกระหว่างดาวหลายดวง (เช่น Gvaramadze et al. 2009) และคนจรจัดพุ่งออกมาจากเมฆแมเจลแลนใหญ่ (LMC) โดยสันนิษฐานว่าหลังเป็นเจ้าภาพ MBH (Boubert et al. 2016)”

ในอนาคตหวางและเพื่อนร่วมงานของเขาระบุว่าการศึกษาของพวกเขาจะได้รับประโยชน์จากข้อมูลเพิ่มเติมที่จะได้รับจากภารกิจ Gaia ของ ESA ซึ่งพวกเขาอ้างว่าจะให้ความกระจ่างเกี่ยวกับพฤติกรรมของ HVS และที่มาของพวกเขา ตามที่พวกเขาระบุไว้ในข้อสรุป:

“ การวัดการเคลื่อนที่ที่แม่นยำที่จะเกิดขึ้นโดย Gaia ควรมีข้อ จำกัด โดยตรงเกี่ยวกับจุดกำเนิดของพวกเขา ในที่สุดเราคาดว่าจะมีการค้นพบ HVS เพิ่มเติมจากการสำรวจ LAMOST spectroscopic ที่ดำเนินอยู่อย่างต่อเนื่องและเพื่อให้ข้อ จำกัด เพิ่มเติมเกี่ยวกับธรรมชาติและกลไกการขับออกของ HVS