Hầu hết các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta hành xử có thể dự đoán được, quay quanh trung tâm Dải Ngân hà với tốc độ khoảng 100 km / s (62 mi / s). Nhưng một số ngôi sao đạt được vận tốc lớn hơn đáng kể, đến mức chúng thậm chí có thể thoát khỏi lực hấp dẫn của thiên hà. Chúng được gọi là sao giảm âm (HVS), một loại sao hiếm được cho là kết quả của sự tương tác với lỗ đen siêu lớn (SMBH).
Sự tồn tại của HVS là điều mà các nhà thiên văn học đưa ra giả thuyết đầu tiên vào cuối những năm 1980 và chỉ có 20 được xác định cho đến nay. Nhưng nhờ một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà thiên văn học Trung Quốc, hai ngôi sao giảm âm mới đã được thêm vào danh sách đó. Những ngôi sao này, được chỉ định là LAMOST-HVS2 và LAMOST-HVS3, di chuyển với tốc độ lên tới 1.000 km / giây (620 dặm / giây) và được cho là có nguồn gốc ở trung tâm thiên hà của chúng ta.
Nghiên cứu mô tả các phát hiện của nhóm, có tựa đề Khám phá về hai ngôi sao có tốc độ giảm âm mới từ các khảo sát quang phổ LAMOST, gần đây đã xuất hiện trực tuyến. Dẫn đầu bởi Yang Huang thuộc Viện nghiên cứu thiên văn học Tây Nam tại Đại học Vân Nam, Côn Minh, Trung Quốc, nhóm nghiên cứu đã dựa vào dữ liệu từ Kính viễn vọng quang phổ đa vật thể khu vực bầu trời lớn (LAMOST) để phát hiện hai ngôi sao có tốc độ giảm âm mới này.
Các nhà thiên văn học ước tính chỉ có 1000 HVS tồn tại trong Dải Ngân hà. Cho rằng có tới 200 tỷ ngôi sao trong thiên hà của chúng ta, đó chỉ là 0,0000005% dân số thiên hà. Mặc dù những ngôi sao này được cho là bắt nguồn từ trung tâm thiên hà của chúng ta - được cho là kết quả của sự tương tác với SMBH của chúng ta, Sagittarius A * - chúng có thể di chuyển khá xa, đôi khi thậm chí thoát khỏi thiên hà của chúng ta.
Chính vì lý do này mà các nhà thiên văn học rất quan tâm đến HVS. Với tốc độ của chúng và khoảng cách rộng lớn mà chúng có thể bao phủ, theo dõi chúng và tạo ra một cơ sở dữ liệu về chuyển động của chúng có thể cung cấp các ràng buộc về hình dạng của quầng sáng vật chất tối trong thiên hà của chúng ta. Do đó, tại sao Tiến sĩ Huang và các đồng nghiệp của ông bắt đầu chọn lọc thông qua dữ liệu LAMOST để tìm bằng chứng về HVS mới.
Nằm ở tỉnh Hà Bắc, tây bắc Trung Quốc, đài thiên văn LAMOST được vận hành bởi Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Trong suốt năm năm, đài thiên văn này đã thực hiện một cuộc khảo sát quang phổ về 10 triệu ngôi sao trong Dải Ngân hà, cũng như hàng triệu thiên hà. Vào tháng 6 năm 2017, LAMOST đã phát hành Bản phát hành dữ liệu thứ ba (DR3), bao gồm các phổ thu được trong cuộc khảo sát thí điểm và ba năm đầu tiên của cuộc khảo sát thường xuyên.
Chứa phổ chất lượng cao 4,66 triệu sao và các thông số sao của 3,17 triệu bổ sung, DR3 hiện là danh mục phổ và tập hợp thông số sao lớn nhất trên thế giới. Đã có, dữ liệu LAMOST đã được sử dụng để xác định một ngôi sao có tốc độ giảm âm, một ngôi sao loại B1IV / V (chuỗi con / chuỗi con màu xanh lam chính) có 11 Khối lượng Mặt trời, sáng gấp 13490 lần Mặt trời của chúng ta và có nhiệt độ hiệu quả là 26.000 K (25.727 ° C; 46.340 ° F).
HVS này được chỉ định LAMOST-HSV1, để vinh danh đài quan sát. Sau khi phát hiện hai HVS mới trong dữ liệu LAMOST, những ngôi sao này được chỉ định là LAMOST-HSV2 và LAMOST-HSV3. Điều thú vị là, các HVS mới được phát hiện này cũng là các nhánh con màu xanh lục trình tự chính - hoặc một ngôi sao loại B2V và B7V, tương ứng.
Trong đó HSV2 là 7.3 Khối lượng Mặt trời, phát sáng gấp 2399 lần Mặt trời của chúng ta và có nhiệt độ hiệu quả là 20.600 K (20.327 ° C; 36.620 ° F), HSV3 là 3.9 Khối lượng Mặt trời, gấp 308 lần so với Mặt trời và có nhiệt độ hiệu quả là 14.000 K (24.740 ° C; 44.564 ° F). Các nhà nghiên cứu cũng đã xem xét nguồn gốc có thể có của cả ba HVS dựa trên vị trí không gian và thời gian bay của chúng.
Ngoài việc xem xét rằng chúng có nguồn gốc ở trung tâm của Dải Ngân hà, họ cũng xem xét các khả năng thay thế. Khi họ nêu trong nghiên cứu của họ:
Tất cả ba HVS đều được liên kết không gian với các cấu trúc sao trẻ đã biết gần GC, hỗ trợ nguồn gốc GC cho chúng. Tuy nhiên, hai trong số chúng, tức là LAMOST-HVS1 và 2, có thời gian sống nhỏ hơn thời gian bay của chúng, cho thấy rằng chúng không có đủ thời gian để di chuyển từ GC đến các vị trí hiện tại trừ khi chúng là các stragglers màu xanh (như trong trường hợp HVS HE 0437-5439). Chiếc thứ ba (LAMOST-HVS3) có thời gian sống lớn hơn thời gian bay của nó và do đó không gặp phải vấn đề này.
Nói cách khác, nguồn gốc của những ngôi sao này vẫn còn là một điều bí ẩn. Ngoài ý tưởng rằng chúng được tăng tốc bằng cách tương tác với SMBH ở trung tâm thiên hà của chúng tôi, nhóm cũng đã xem xét các khả năng khác đã đề xuất trong nhiều năm qua.
Khi họ nêu ra trong nghiên cứu này, những người này bao gồm các mảnh vỡ thủy triều của một thiên hà lùn được bồi đắp và phá vỡ (Abadi et al. 2009), các ngôi sao đồng hành còn sót lại của vụ nổ loại Ia supernova (SNe Ia) (Wang & Han 2009), kết quả về sự tương tác động giữa nhiều ngôi sao (ví dụ, Gvaramadze et al. 2009) và runaways được đẩy ra từ Đám mây Magellan Lớn (LMC), giả sử rằng cái sau chứa MBH (Boubert et al. 2016).
Trong tương lai, Huang và các đồng nghiệp chỉ ra rằng nghiên cứu của họ sẽ được hưởng lợi từ thông tin bổ sung sẽ được cung cấp bởi nhiệm vụ ESAiên Gaia, mà họ tuyên bố sẽ làm sáng tỏ thêm về cách hành xử của HVS và họ đến từ đâu. Khi họ nêu trong kết luận của họ:
Các phép đo chuyển động thích hợp chính xác sắp tới của Gaia sẽ cung cấp một ràng buộc trực tiếp về nguồn gốc của chúng. Cuối cùng, chúng tôi hy vọng sẽ có nhiều HVS hơn được phát hiện trong các cuộc khảo sát phổ LAMOST đang diễn ra và do đó sẽ cung cấp thêm các hạn chế về bản chất và cơ chế phóng của HVS.
