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近日，国家天文台李荫碧、罗阿理、陆由俊和赵刚等人在郭守敬天文望远镜（LAMOST）和Gaia数据中发现591颗高速星，其中43颗能够摆脱银河系引力束缚，未来将飞出我们的银河系。这是自2005年第一颗高速星发现以来，一次性捕获高速星最多的研究工作，将人类历时15年使用多个望远镜发现的高速星总量（550余颗）翻倍，使目前发现的高速星数量突破1000颗，极大地扩充了高速星的样本。
目前，该研究成果已被《天体物理学报增刊》（The Astrophysical Journal Supplement Series, ApJS）在线发表。
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591颗高速星在银河系中的位置和运动轨道示意（国家天文台孔啸绘制）
银河系中，大多数恒星以每秒几十至上百公里的速度运动，但有一部分恒星却以每秒超过400公里的速度“奔跑”着，这类恒星被称为高速星；其中有些高速星速度（最快甚至达到每秒1700公里）高到能够脱离银河系的引力束缚，最终飞出银河系。
高速星在银河系中的数量非常稀少，但它们能够帮助人类理解很多银河系的重要问题，例如银心黑洞周围的环境以及银河系结构等。早在1988年，美国学者希尔斯就预言了高速星的存在，历经17年漫长等待，2005年发现第一颗高速星。此后15年间，共有550多颗高速星先后被报道。
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李荫碧等人计算了591颗高速星过去若干年的轨道，推测出它们可能的“出生地”和“诞生方式”，并基于此把它们分为超高速星、超高速逃逸星、逃跑星和快速晕星。相较而言，超高速星和超高速逃逸星的速度更高，能够摆脱银河系束缚，未来将飞出我们的家园。超高速星诞生于银心，通过银心黑洞与恒星的相互作用产生。超高速逃逸星和逃跑星诞生于银盘，通过恒星之间的相互作用产生。快速晕星则是个“系外”来物，它们是银河系与矮星系的潮汐作用产生的。
研究团队还分析了这批高速星的化学和运动学性质，发现它们是银晕里的高速星，满足银晕恒星年龄老、金属丰度低、轨道椭率和垂直振幅大等特点。此外，它们的金属丰度分布特征意味着银河系的恒星晕主要通过并合和瓦解矮星系形成。
这批高速星中少量恒星表现出银盘恒星的化学性质，却具有银晕恒星的运动学性质，它们可能是一类更加特殊的恒星，诞生于银河系早期的塌缩过程，或诞生于银盘、核球随后被运动学加热。这些少量特殊的高速星，有待后续开展更深入的研究。（宋雅娟） |
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发表于 2020-12-26 00:15:55
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