V naší Galaxii objeveno 591 nových hyperrychlých hvězd

Na základě dat získaných z teleskopu LAMOST (Large Sky Area Multi-object Fiber Spectroscopic Telescope) a evropské astrometrické družice Gaia astronomové objevili 591 nových hyperrychlých hvězd v halo naší Galaxie – Mléčné dráhy. Tyto „vysokorychlostní“ hvězdy jsou členy halo Mléčné dráhy a pohybují se velmi rychle po protáhlých eliptických drahách kolem středu naší Galaxie. Nacházejí se zde čtyři podtřídy těchto hvězd: hyperrychlé hvězdy (nejrychlejší hvězdy v Galaxii), toulavé hvězdy, hyper-toulavé hvězdy a rychlé hvězdy v halo Galaxie.

Tyto hvězdy vyznačují přítomnost extrémně dynamických a astrofyzikálních procesů, zejména když se hvězdy blíží k únikové rychlosti nebo ji dokonce překračují. Poskytují tak průzkumnou sondu pro široké rozpětí studia Galaxie v měřítkách od několika světelných roků v blízkosti centrální supermasivní černé díry až po vzdálené galaktické halo. Poskytují rovněž nahlédnutí na dynamické mechanismy, jejichž důsledkem je dosažení extrémních rychlostí. Například jejich rozložení v prostoru a jejich rychlosti mohou prozradit existenci binární masivní černé díry.

„Ačkoliv jsou v Mléčné dráze vzácné, hvězdy s vysokou rychlostí a s unikátní kinematikou mohou poskytnout hluboký pohled do širokého rozsahu galaktické vědy,“ říká spoluautor studie Youjun Lu, astronom na China’s National Astronomical Observatories a University of Chinese Academy of Sciences. „Těchto 591 nově objevených hyperrychlých hvězd zdvojnásobilo celkový počet doposud objevených velmi rychlých hvězd, což znamená, že jejich současný celkový počet přesahuje číslo 1 000,“ dodává hlavní autor Yinbi Li, astronom na China’s National Astronomical Observatories.

Astronomové analyzovali data ze sedmého vydání LAMOST Data Release a druhého souboru Gaia Data Release. Identifikovali celkem 591 hvězd pohybujících se vysokými rychlostmi, včetně nejméně 43 hvězd, které mohou překonat gravitaci Mléčné dráhy a které z ní uniknou s pravděpodobností větší než 50 % (mají zde tudíž pouze „přechodné bydliště“). Většina z nich jsou obří hvězdy; přibližně 14 % z nich představují hvězdy z halo naší Galaxie bohaté na kovy.

„Dvě největší databáze poskytují bezprecedentní příležitost k nalezení většího počtu hvězd pohybujících se vysokými rychlostmi, a my jsme to udělali,“ říká spoluautor studie Ali Luo, rovněž z China’s National Astronomical Observatories a University of Chinese Academy of Sciences.

Za účelem dalšího výzkumu původu 591 hvězd pohybujících se vysokými rychlostmi sledoval tým astronomů jejich dráhy v čase zpět do minulosti. Zjistili, že zhruba 15 % hvězd pochází z centra naší Galaxie, 55 % má původ v galaktickém disku a zbývajících 30 % hvězd má extragalaktický původ.

„Jejich nízká metalicita napovídá, že hlavní část hvězdného halo se zformovala jako důsledek přírůstku po slapovém roztrhání trpasličích galaxií,“ říká profesor Gang Zhao, rovněž z China’s National Astronomical Observatories a University of Chinese Academy of Sciences. „Objev těchto hvězd o vysokých energiích nám říká, že kombinace rozmanitých budoucích průzkumů nám pomůže objevit ještě více hyperrychlých hvězd a dalších unikátních hvězd, které budou využity ke studiu nevyřešených záhad týkajících se naší Galaxie.“

První hyperrychlou hvězdu astronomové objevili již v roce 2005. V uplynulých patnácti letech bylo objeveno celkem 550 těchto hvězd pohybujících se vysokými rychlostmi.

LAMOST je největší čínský optický dalekohled, který má na světě nejvyšší spektrální poměr zisku a může pozorovat přibližně 4 000 hvězdných cílů během jedné expozice. Pravidelný průzkum zahájil v roce 2012 a shromáždil největší databázi spekter na světě.

Gaia je vesmírná mise Evropské kosmické agentury ESA vypuštěná v roce 2013. Poskytla astrometrické parametry pro více než 1,3 miliardy zdrojů, což představuje největší databázi v tomto ohledu. „Dvě největší databáze nám poskytly bezprecedentní příležitost najít větší množství hvězd pohybujících se v naší Galaxii vysokými rychlostmi a my jsme je objevili,“ říká Ali Luo z NAOC.

Objev byl publikován v článku uveřejněném v Astrophysical Journal Supplement Series.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/milky-way-high-velocity-stars-09202.html a https://phys.org/news/2020-12-chinese-astronomers-high-velocity-stars-lamost.html

autor: František Martinek