天文学家发现超高速恒星运动速度超过100万英里/小时

天体物理学家对超高速恒星的构想，使其从诸如我们的银河系这样的螺旋星系的可见部分加速到围绕着银河可见部分的神秘“暗物质”的无形光晕。犹他大学的研究员Zheng Zheng及其在美国和中国的同事发现了迄今最接近的明亮超高速恒星。照片

在一项最新发表的研究中，天文学家报告了从LAMOST光谱调查中发现的第一颗超高速恒星（HVS）–一颗相对于银河系中心速度约为110万英里/小时的B型恒星。

由犹他大学领导的研究小组发现了一颗“超高速恒星”，该恒星是迄今为止发现的最近的，第二明亮的，也是最大的20个。天文学家说，这颗恒星的时速超过100万英里，可能提供有关银河系中心超大质量黑洞以及银河系周围神秘的“暗物质”光晕的线索。

物理学和天文学助理教授，美国研究小组最近发表在《天体物理学杂志快报》上的这项研究的主要作者郑铮说：“超高速恒星告诉我们有关银河系的很多知识，尤其是银河系的中心和暗物质的光晕。”和中国天文学家。

郑说：“我们看不到暗物质晕，但它的引力作用在恒星上。”“我们从恒星的轨迹和速度中获得洞察力，而恒星的轨迹和速度受我们银河系不同部分的引力影响。”

在过去的十年中，天文学家已经发现了其中大约20颗奇异恒星。超高速恒星似乎是剩下的一对双星，它们曾经相互绕转，并且离星系中心的超大质量黑洞太近了。黑洞的强烈引力-像我们的太阳一样具有400万颗恒星的质量-捕获了一颗恒星，因此它紧紧围绕着黑洞运行，并弹射了另一颗恒星，其轨迹超出了银河系。

郑和他的同事发现了这颗新的超高速恒星，同时还使用位于中国东北天文台位于中国国家天文台兴隆观测站的大天空区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）对恒星进行了其他研究。 。

LAMOST拥有一个13.1英尺宽的孔径，并容纳4,000根光纤，可同时捕获多达4,000颗恒星的“光谱”或光波长读数。一颗恒星的光谱揭示了有关其速度，温度，光度和大小的信息。

LAMOST的主要目的是研究银河系中恒星的分布，从而研究银河系的结构。这颗名为LAMOST-HVS1的超高速新星之所以能脱颖而出，是因为它的速度几乎是普通恒星在太空中时速500,000 mph的三倍：相对于我们的太阳系为140万英里/小时。相对于银河系中心的速度，它的速度约为110万英里/小时。

尽管它是最接近的超高速恒星，但它距离地球有249万亿英里。（在美国使用中，万亿级表示1,000,000,000,000,000英里，即15的幂次方，即10万亿）。

犹他大学物理与天文学教授本·布罗姆利（Ben Bromley）说，“如果您正在看一群牛，并且开始以60英里/小时的速度行驶，那说明您很重要。”“起初您可能不知道那是什么。但是对于超高速恒星来说，它们的奥秘之一就是它们的来源-这牵涉到我们银河系中巨大的黑洞。”

快速而松散的星星上的低谷

郑说，一列已知的超高速恒星，包括新恒星，位于我们银河系星盘的上方，并且它们在天空中的分布表明它们起源于银河系中心附近。

我们螺旋形星系可见部分的直径至少为100,000光年，即588万亿英里。郑说，加上暗物质的光晕，估计直径约为100万光年，或5880万亿英里。

科学家们知道暗物质光环围绕着星系，因为它们的引力影响星系可见恒星和气体云团运动的方式。研究人员说，宇宙中只有约5％的物质是由可见物质构成的，有27％的物质是看不见但尚未识别的暗物质，而有68％的物质是更神秘的暗能量，它们负责加速宇宙的膨胀。通过穿越暗物质光环，新的超高速恒星的速度和轨迹可以揭示有关神秘光环的一些信息。

我们的太阳系距离银河系中心大约26,000光年，即153万亿英里-距离可见盘中心超过一半。

相比之下，这颗新的超高速恒星距银河系中心约62,000光年，即364万亿英里，位于银河系可见盘的上方和上方。它距地球约42400光年，或约249万亿英里。

就目前而言，这颗恒星的微弱程度大约是用肉眼几乎看不到的恒星的13倍或630倍，但它“仍然是最近的，第二亮的，也是三个最大超高速运动之一”到目前为止，已经发现了恒星。郑说。

它的质量比我们的太阳大9倍，这使其与2005年发现的另一颗名为HE 0437-5439的超高速恒星非常相似，并且两者都比2008年发现的HD 271791小，比其质量大11倍。太阳。Zheng说，从地球上看，只有HD 271791比LAMOST-HVS1亮。

新发现的超高速恒星也比我们自己的太阳耀眼：如果从相同的距离观看，则温度高出四倍，亮度高出约3,400倍。郑说，但与我们46亿年前的太阳相比，新发现的LAMOST-HVS1是一个仅在3200万年前出生的年轻人，基于其速度和位置。

超大质量黑洞有一天可能会向地球方向投掷一颗超高速恒星吗？郑说不是。首先，天体物理学家估计每十万年只发射一颗超高速恒星。其次，超大质量黑洞附近恒星的可能轨迹不会预示任何危险，如果将来它们中的任何一个成为超高速恒星。

郑与纽约特洛伊伦斯勒理工学院的研究人员进行了这项研究。国家光学天文台，亚利桑那州图森；中国科学院国家天文台，北京和南京；加利福尼亚州帕萨迪纳市的斯皮策科学中心；加州大学天文台-利克天文台，加州大学圣克鲁斯分校；佐治亚州立大学，亚特兰大；伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室；中国科学技术大学合肥

该研究由美国国家科学基金会和中国国家发展和改革委员会资助。

出版物：Zheng Zheng等，“来自LAMOST调查的第一颗超高速星”，2014年，ApJ，785，L23； doi：10.1088 / 2041-8205 / 785/2 / L23

研究报告的PDF副本：LAMOST调查中的第一颗超高速星

图像：本·布罗姆利（Ben Bromley），犹他大学