研究團(tuán)組發(fā)現(xiàn)的13顆超高速星軌道投影圖。左邊三幅圖中展示了前三顆星的軌道投影，右邊三幅圖中展示了其它10顆星的軌道投影。其中各種顏色的曲線代表13個候選體三個方向的軌道投影，各種顏色的橢圓則代表它們在三個投影方向上可能的起源區(qū)域。
近日，中國科學(xué)院國家天文臺天體元素豐度與星系化學(xué)演化研究團(tuán)組及合作者在斯隆數(shù)字巡天（簡稱SDSS）的光譜數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)了13顆貧金屬F型超高速星候選體，這是中國天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)超高速星候選體。這一最新發(fā)現(xiàn)及相關(guān)研究已經(jīng)發(fā)表在國際著名天文學(xué)術(shù)期刊TheAstrophysicalJournalLetters上（ApJL,2012,744,L24）。
1988年，Hills提出銀河系存在一類視向速度可達(dá)到4000公里/秒的被稱作“超高速星”的恒星，它們是銀心附近雙星與超大質(zhì)量黑洞動力學(xué)作用的產(chǎn)物。尋找和研究超高速星的意義在于，它們是銀心存在超大質(zhì)量黑洞的確切證據(jù)，并且可以用來研究銀心周圍的環(huán)境、恒星與超大質(zhì)量黑洞動力學(xué)作用歷史以及探索銀河系暗物質(zhì)暈的質(zhì)量分布以及結(jié)構(gòu)等問題。2005年，Brown等人發(fā)現(xiàn)了第一顆超高速星，隨后Hirsch等人和Edelmann等人相繼發(fā)現(xiàn)了另外兩顆超高速星，這三顆超高速星的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了天文學(xué)家系統(tǒng)搜尋超高速星的熱情，到目前為止一共發(fā)現(xiàn)并證認(rèn)了16顆超高速星。前人的搜尋工作主要集中在尋找早型大質(zhì)量超高速星上，為了尋找顏色和質(zhì)量范圍更廣的超高速星，國家天文臺研究小組等計劃在SDSSDR7恒星光譜數(shù)據(jù)中尋找F和G型主序超高速星。研究小組在SDSSDR7的F和G型主序星樣本的視向速度分布中找到約400顆高速度恒星，通過采用目前有影響的兩個銀河系引力勢模型，從中發(fā)現(xiàn)了13顆能夠從銀河系逃逸的超高速星候選體。為了研究這些候選體的起源，研究小組具體分析了它們的運動學(xué)特性，發(fā)現(xiàn)其中7顆候選體起源于銀心或銀盤，而其余6顆候選體則并非起源于銀心或者銀盤。
對銀心或銀盤起源的候選體，銀心或銀盤上的動力學(xué)機制可以解釋它們的起源，而對于非銀心或銀盤起源的候選體，研究小組用M31或M32中心大質(zhì)量黑洞瓦解雙星以及銀河系及其矮星系的潮汐作用等理論解釋了它們的起源。與以前的搜尋工作相比，這項研究的意義在于：首先，此次發(fā)現(xiàn)的13顆候選體極大地增加了超高速星候選體的數(shù)量，如果它們得到后續(xù)觀測的證實，那么將會增加現(xiàn)有已發(fā)現(xiàn)超高速星的數(shù)量；其次，此次發(fā)現(xiàn)了6顆并非起源于銀心或銀盤的超高速星候選體，研究小組第一次嘗試用多種非銀心或銀盤上的動力學(xué)機制解釋了它們的起源問題；最后，此次發(fā)現(xiàn)的都是貧金屬F型超高速星候選體，而已經(jīng)被證認(rèn)的都是富金屬的大質(zhì)量恒星。如果這些候選體被證實，將為解決銀心質(zhì)量函數(shù)分布等問題提供可能。
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