黑洞或正從大麥哲倫星系向我們射來高速恆星

大多數恆星以穩定的速度繞著星系執行，但有些恆星卻以極高的速度穿過銀河系。這些恆星被稱為超高速恆星（HVSs）。那些移動速度極快，尤其是在銀暈中的恆星，最終將完全逃離星系，它們被稱為未束縛超高速恆星。一般認為，它們要麼是超新星的伴星，在與其接近的恆星爆炸時獲得了巨大的推力；要麼是星系中心超大質量黑洞（SMBH）擾動的產物。

2006年，一項對銀暈的調查發現了21顆未束縛的B型（第二大質量恆星類別）超高速恆星。從那時起，這組恆星就一直困擾著天文學家，尤其是為什麼其中11顆位於獅子座附近僅5%的天空區域。

然而，當一組研究人員考慮到這些恆星所經歷的引力場影響，追溯它們的軌跡時，他們有了非凡的發現。論文作者寫道：「HVS調查發現的未束縛超高速恆星中，有一半的軌跡並非追溯到銀河系中心，而是大麥哲倫星系（LMC）。」有些超高速恆星來自伴星系的想法並不新鮮，但沒有人想到會如此普遍。

大麥哲倫星系會產生許多會變成超新星的巨大恆星——上一次肉眼可見的超新星就發生在大麥哲倫星系，而非我們的銀河系。然而，雖然超新星擅於產生小型超高速恆星，但它們無法讓B型恆星達到如此高的速度，因此不太可能是這次調查中恆星形成的機制。

研究團隊建立了一個模型，模擬如果超高速恆星是透過所謂的希爾斯機制被超大質量黑洞加速的情況。這種機制是指兩顆軌道接近的恆星靠近超大質量黑洞，其中一顆被捕獲，而另一顆則被高速彈射出去。這就好像有個極具吸引力的人決定拆散一對情侶，以便自己能得到其中一方。

研究團隊在速度和軌跡方面的研究結果證明：「與觀測到的分佈顯著相似，」論文作者寫道。大麥哲倫星系繞著銀河系執行，這種軌道速度疊加在超大質量黑洞施加的作用力上，從我們的視角來看，就產生了超高速恆星在獅子座附近聚集的現象，正如之前所發現的那樣。在21顆未束縛的B型恆星中，作者表示9顆可能或確定來自大麥哲倫星系，7顆來自銀河系中心，另外5顆的來源尚不能確定。

作者得出結論，大麥哲倫星系的超大質量黑洞質量應該約為太陽的60萬倍，才能產生這麼多B型超高速恆星。與人馬座A*的430萬倍太陽質量相比，這不算大，但比過去對像大麥哲倫星系這樣的小星系的估計要大，過去有些估計低至1000倍太陽質量。

一般認為所有大型星系都包含超大質量黑洞，但天文學家對於像麥哲倫雲（或者我們選擇稱呼它們的任何名稱）這樣的矮星系是否也有超大質量黑洞不太確定。這些發現可能會影響這方面的看法。

銀河系可以說是個「霸淩者」，它吞噬了許多小星系才達到如今的龐大質量，還把像麥哲倫雲這樣倖存下來的星系部分撕裂。然而，看來大麥哲倫星系這個小星系並不會默默忍受這種虐待。

這項研究已提交給《天體物理學雜誌》，目前可在arXiv.org上以預印本形式獲得。[訊息來源：今日宇宙]