我研究人員捕獲591顆高速星，其中43顆將“逃離”銀河系

近日，國家天文台李蔭碧、羅阿理、陸由俊和趙剛等人在郭守敬天文望遠鏡（LAMOST）和Gaia數據中發現591顆高速星，其中43顆能夠擺脱銀河系引力束縛，未來將飛出我們的銀河系。這是自2005年第一顆高速星發現以來，一次性捕獲高速星最多的研究工作，將人類歷時15年使用多個望遠鏡發現的高速星總量（550餘顆）翻倍，使目前發現的高速星數量突破1000顆，極大地擴充了高速星的樣本。

目前，該研究成果已被《天體物理學報增刊》（The Astrophysical Journal Supplement Series, ApJS）在線發表。

591顆高速星在銀河系中的位置和運動軌道示意（國家天文台孔嘯繪製）

銀河系中，大多數恆星以每秒幾十至上百公里的速度運動，但有一部分恆星卻以每秒超過400公里的速度“奔跑”着，這類恆星被稱為高速星；其中有些高速星速度（最快甚至達到每秒1700公里）高到能夠脱離銀河系的引力束縛，最終飛出銀河系。

高速星在銀河系中的數量非常稀少，但它們能夠幫助人類理解很多銀河系的重要問題，例如銀心黑洞周圍的環境以及銀河系結構等。早在1988年，美國學者希爾斯就預言了高速星的存在，歷經17年漫長等待，2005年發現第一顆高速星。此後15年間，共有550多顆高速星先後被報道。

李蔭碧等人計算了591顆高速星過去若干年的軌道，推測出它們可能的“出生地”和“誕生方式”，並基於此把它們分為超高速星、超高速逃逸星、逃跑星和快速暈星。相較而言，超高速星和超高速逃逸星的速度更高，能夠擺脱銀河系束縛，未來將飛出我們的家園。超高速星誕生於銀心，通過銀心黑洞與恆星的相互作用產生。超高速逃逸星和逃跑星誕生於銀盤，通過恆星之間的相互作用產生。快速暈星則是個“系外”來物，它們是銀河系與矮星系的潮汐作用產生的。

研究團隊還分析了這批高速星的化學和運動學性質，發現它們是銀暈裏的高速星，滿足銀暈恆星年齡老、金屬丰度低、軌道橢率和垂直振幅大等特點。此外，它們的金屬丰度分佈特徵意味着銀河系的恆星暈主要通過併合和瓦解矮星系形成。

這批高速星中少量恆星表現出銀盤恆星的化學性質，卻具有銀暈恆星的運動學性質，它們可能是一類更加特殊的恆星，誕生於銀河系早期的塌縮過程，或誕生於銀盤、核球隨後被運動學加熱。這些少量特殊的高速星，有待後續開展更深入的研究。（宋雅娟）