Bijna 600 nieuwe hoge snelheidssterren gevonden in ons sterrenstelsel

De banen en posities van de nieuwe hoge snelheidssterren
De positie en banen van de nieuw ontdekte hoge snelheidssterren. Credit: Xiao Kong, China’s National Astronomical Observatories.

Aan de hand van gegevens van de Large Sky Area Multi-object Fibre Spectroscopic Telescope (LAMOST) en de Europese GAIA-satelliet hebben astronomen 591 nieuwe sterren gevonden die met hoge snelheid door de halo van ons sterrenstelsel bewegen.

Hoge snelheidssterren zijn leden van de halo van ons sterrenstelsel en ze bewegen zich met zeer hoge snelheden in elliptische banen rond het centrum van ons sterrenstelsel.

Astronomen onderkennen vier subklassen van deze sterren: hyper-velocity sterren, runaway sterren, hyper-runaway sterren en snelle halo sterren.

Deze sterren geven aan dat er extreem dynamische en astrofysische processen plaatsvinden, vooral wanneer een ster op zijn positie de ontsnappingssnelheid van ons sterrenstelsel nadert of zelfs overtreft.

Ze leveren een beeld van een breed scala aan galactische wetenschap, op schalen van enkele lichtjaren in de buurt van het centrale superzware zwarte gat tot in de verre halo. Ze bieden ook inzicht in de dynamische mechanismen die zorgen voor hun extreme snelheden. Hun verdelingen in de ruimte en snelheid kunnen bijvoorbeeld het bestaan van zwarte gaten onthullen.

Hoewel hoge snelheidssterren zeldzaam zijn in ons sterrenstelsel kunnen ze met hun unieke kinematiek een goed inzicht leveren in een breed scala aan galactische wetenschap.

De 591 hoge snelheidssterren die deze keer werden ontdekt verdubbelden het totale aantal dat eerder werd ontdekt waardoor het huidige aantal bekende sterren meer dan 1000 bedraagt.

De astronomen analyseerden gegevens van de 7de release van LAMOST data en de tweede release van gegevens van de GAIA ruimtetelescoop. Ze identificeerden in totaal 591 hoge snelheidssterren waaronder minstens 43 sterren, met een ontsnappingskans van meer dan 50%, die niet meer zijn gebonden aan ons sterrenstelsel. Het merendeel van de sterren zijn reuzensterren. Ongeveer 14% zijn metaalrijke halo-sterren.

De twee enorme databases bieden astronomen een ongekende kans om meer hoge snelheidssterren te vinden. Om hun oorsprong verder te onderzoeken volgde het team de banen van de 591 gevonden sterren terug in de tijd.

Ze ontdekten dat ongeveer 15% van de sterren afkomstig is uit het galactische centrum, 55% uit de galactische schijf komt en 30% van de sterren een extragalactische oorsprong heeft.

De lage metalliciteit van de sterren geeft aan dat het grootste deel van deze sterren is ontstaan in de halo als gevolg van de aangroei en getijdenverstoringen van dwergsterrenstelsels.

De ontdekking van deze hoge snelheidssterren vertelt astronomen dat de combinatie van meerdere grote onderzoeken in de toekomst zal helpen om nog meer hoge snelheidssterren en andere zeldzame sterren te ontdekken. Deze sterren kunnen worden gebruikt om het onopgeloste mysterie over het ontstaan en de evolutie van ons sterrenstelsel te bestuderen.

De ontdekking is beschreven in een artikel dat in de Astrophysical Journal Supplement Series wordt gepubliceerd.

Artikel: Yin-Bi Li et al. 2021. 591 High-velocity Stars in the Galactic Halo Selected from LAMOST DR7 and Gaia DR2. ApJS 252, 3; doi: 10.3847/1538-4365/abc16e

 

Eerste publicatie: 30 december 2020
Bron: Sci-News