数百颗恒星正在逃离银河系,我国望远镜成功“抓获”,它们要去哪

银河系是一个围城,有的恒星想进来,有的恒星却想出去。在历史上,有大量的星系曾经被银河系吞并,无数恒星加入到了银河系这个庞大系统中。而最近,科学家们却发现,有591颗恒星,正在以极高的速度向外逃离,它们到底要去哪?
高速星数百颗恒星正在逃离银河系,我国望远镜成功“抓获”,它们要去哪
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此时此刻,我们的太阳正带领着整个太阳系以每秒钟220公里的速度绕银河系中心公转,大约每2.5亿年完成一次公转。在银河系内,绝大部分恒星都遵循着相似的运动规律,以每秒几十到几百公里的速度公转。
但是,在银河系内,也有一些非常另类的恒星。这些恒星不仅在速度上远远超过了普通恒星,可以达到每秒数百甚至几千公里,而且其运动方向看起来也并不是在绕银河系中心公转的状态。
早在1988年的时候,美国天文学家希尔斯就曾经预言了这种诡异的天体。直到17年后的2005年,科学家才首次在银河系中发现了高速星。从那时候开始的15年时间里,科学家们利用望远镜一共发现了550颗高速星。
数百颗恒星正在逃离银河系,我国望远镜成功“抓获”,它们要去哪
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而最近,在我国的LAMOST(郭守敬望远镜)和欧洲航天局的盖亚卫星(Gaia)合作的数据中,中科院国家天文台的天文学家们一口气就发现了591颗高速星,将这种天体的数量翻了一倍!在最近的《天体物理学报增刊》上,国家天文台的天文学家们介绍了这一重大发现。
中国与欧洲的强强联合这样的突破性发现,自然离不开强大的观测设备和有效的合作。在本次发现中,我国的LAMOST和欧洲航天局的盖亚卫星居功至伟。
LAMOST
1993年,LAMOST项目被首次提出,并且在1996年正式立项。2008年,LAMOST的全部硬件设备安装完毕,并且在次年通过验收,从此成为了我国天文观测的一台利器。为了纪念元朝那位著名的天文学家,LAMOST又被称为郭守敬望远镜。
LAMOST的口径达到了4米,视场为5度,从口径到观测效率都比美国的斯隆数字巡天计划(SDSS)和澳大利亚英澳天文台2dF巡天有所提升。
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(图片说明:郭守敬望远镜)
据介绍,LAMOST一共有三大使命:

  1. 研究星系和宇宙的历史,通过对数以百万计的星系、类星体的观测,增加人类对星系和宇宙演化过程的了解;
  2. 多波段证认,将其他观测设备在其它波段观测到的天体数据进行光谱分析;
  3. 研究恒星和银河系特征,通过对大量恒星的观测,绘制高精度的银河系地图。
盖亚卫星
盖亚卫星是欧洲航天局在2013年发射的天基观测设备,其主要任务就是对银河系数十亿颗恒星进行观测,对它们的距离、运行等进行测量,帮助科学家绘制迄今为止最完整的银河系地图。
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(图片说明:盖亚早期第三次数据发布)
发射升空以来,盖亚卫星已经不止一次公布最新的观测数据。通过这些数据,科学家们可以更好地了解银河系的运行模式及状态。
可以看到,LAMOST和盖亚卫星在观测任务方面还是有相似之处的。因此,两台世界上最先进的观测设备强强联合,才帮助科学家如此高效地捕捉到那些逃离银河系的高速恒星。
强强联合
说起来,我国天文学家这一次能够有这样的发现,也要感谢欧洲航天局将盖亚卫星的观测数据公开、透明地展现到了全世界,以供各国天文学家进行观测研究。我国天文学家正是通过LAMOST的观测结果与盖亚卫星的数据进行对比后,发现了这些逃逸的恒星。
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(图片说明:盖亚卫星“)
实际上,这已经不是我们第一次利用盖亚卫星验证LAMOST的观测数据了。此前LAMOST获得的贫金属恒星、移动星群等观测结果,都利用盖亚卫星进行了验证与结合。而且,在2018年的时候,我国天文学家也利用它们进行了高速星的研究。而这一次对高速星的观测,成为了两大观测设备数据结合的又一典范。
叛逃者的追踪说起来,分辨这些高速星的原理很简单,那就是对同一个区域在不同时间的多次拍摄,通过恒星位置的变化来判断其运行模式。绝大部分恒星的速度都符合其他恒星或者是银河系自转的规律,而其中有少部分恒星速度极快。然后排除靠近超大质量黑洞等特殊情况的恒星之后,其余的就是高速星了。同时,通过反转时间,科学家们也可以推测其来源在何处。一般来说,高速星又分为以下四种——

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