فرادید/ اکثر ستارگان موجود در کهکشان راه شیری رفتاری منظم و قابل پیش‌بینی دارند و با سرعتی در حدود ۱۰۰ کیلومتر بر ثانیه در حال گردش به دور مرکز کهکشان هستند، اما ستاره‌هایی هم وجود دارند که به خاطر ابعاد بزرگتر و همچنین سرعت زیاد می‌توانند خود را از بند جاذبه کهکشانی رها کرده و از مدار خود در کهکشان بگریزند.
محققان تعداد این ستاره‌ها را محدود دانسته و دلیل این رفتار آن‌ها را واکنش آن‌ها نسبت به جاذبه یک سیاهچاله کلان‌جرم می‌دانند و آن‌ها ستاره‌های پرسرعت می‌نامند. وجود چنین ستاره‌هایی در دهه ۱۹۸۰ میلادی کشف شد و تا به حال ۲۰ ستاره از این دست کشف شده‌اند، اما حال به کمک منجمان چینی دو ستاره جدید به این تعداد اضافه شده‌اند.
بتازگی اخترشناسان چینی با داده‌های تلسکوپ “لامُست” و فضاپیمای “گایا” توانستند ۵۹۱ ستارۀ پرسرعت کشف کنند که ۴۳ مورد از آن‌ها توانایی فرار از کهکشان راه شیری را دارند.
در سال ۲۰۰۵ اولین ستارۀ پر سرعت کشف شد و در طی ۱۵ سال گذشته بیش از ۵۵۰ ستاره با کمک چندین تلسکوپ کشف شده است. دکتر “لی یینبی” نویسنده اصلی این تحقیق جدید گفت: ۵۹۱ ستارۀ پرسرعت که این بار کشف شده‌اند دو برابر کل تعداد ستاره‌هایی هستند که قبلا کشف شده‌اند و حال تعداد ستاره‌ها به بیش از هزار ستاره رسیده است.
پروفسور “لو یوجان” از محققان این مطالعه گفت: “ستاره‌های پرسرعت” نوعی از ستاره‌ها هستند که بسیار سریع حرکت می‌کنند و حتی می‌توانند از کهکشان خود فرار کنند. اگرچه حضور این نوع ستارگان در کهکشان راه شیری نادر است، اما ستارگان با سرعت بالا، با حرکت منحصر به فرد خود می‌توانند بینش عمیقی در مورد طیف گسترده‌ای از کهکشان‌ها و سیاهچاله کلان جرم تا هاله دوردست کهکشانی فراهم کنند.
لامست، بزرگترین تلسکوپ نوری در چین است و بالاترین میزان جذب طیفی در جهان را دارد و می‌تواند در یک رصد حدود چهار هزار جسم آسمانی را شناسایی کند. این بررسی از سال ۲۰۱۲ به طور منظم آغاز شد. گایا نیز یکی از مأموریت‌های فضایی برنامه علمی آژانس فضایی اروپا است که در سال ۲۰۱۳ پرتاب شد. تلسکوپ “لامُست” و فضاپیمای “گایا” داده عظیم بی سابقه‌ای را برای یافتن ستاره‌های با سرعت بالا فراهم می‌کند و ما نیز توانستیم این کار را انجام دهیم. گروه تحقیقاتی دریافتند که ۵۹۱ ستاره پر سرعت، ستاره‌های هاله درونی هستند.
پروفسور “ژائو گانگ” از “رصدخانه ملی نجوم چین و یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: فلزینگی کم آن‌ها نشان می‌دهد که قسمت عمده هاله ستاره‌ای در نتیجه جمع شدن و نیروی کشندی کهکشان‌های کوتوله تشکیل شده است. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله “The Astrophysical Journal Supplement Series” منتشر شده است.
محققان تخمین می‌زنند که در کهکشان ما فقط هزار ستاره پرسرعت وجود دارد درحالیکه تعداد کل ستارگان کهکشان راه‌شیری در حدود ۲۰۰ میلیارد ستاره است و در واقع این ستارگان فقط ۵ میلیونیوم درصد از ستارگان کهکشان راه شیری را تشکیل می‌دهند و همگی در مرکز کهکشان و تحت تاثیر سیاهچاله کلان جرم “کمان ای*” (*Sagittarius A) ایجاد می‌شوند. هر چند که این ادعا به طور کامل اثبات نشده و نیاز به بررسی‌های بیشتری دارد.
در فاصله ۲۶ هزار سال نوری از زمین یک سیاهچاله کلان جرم به نام “کمان ای* قرار دارد که جرم آن ۴ میلیون برابر خورشید بوده و ۴۴ میلیون کیلومتر وسعت دارد و میزان جاذبه آن به شدت بالاست.
ستاره‌های پرسرعت اکثرا موفق به طی مسافت‌های طولانی و گاهی خروج از کهکشان راه شیری می‌شوند.
پرسرعت‌ترین ستاره کهکشان راه شیری
ستاره که S ۵-HVS ۱، در فاصله ۲۹ هزار سال نوری از زمین کشف شده است و با سرعت بیش از ۳.۷ میلیون مایل در ساعت حرکت می‌کند. این ستاره پنج میلیون سال پیش یعنی حدود زمانی که اجداد انسان یاد گرفتند روی دو پا راه بروند، توسط یک سیاه چاله ابرجرم به مرکز کهکشان راه شیری پرتاب شده است.
«سرگئی کوپوسوف» از دانشگاه «کارنگی ملون» این ستاره را در صورت فلکی «درنا» (Grus) کشف کرد. کشف این ستاره بسیار هیجان انگیز است، زیرا ستاره شناسان مدت هاست که در مورد پرتاب ستاره‌های بسیار پرسرعت توسط سیاه چاله‌ها شک داشتند.
وی افزود: با این حال ما هرگز قبلا یک ارتباط مشخص از چنین ستاره پرسرعتی را با مرکز کهکشانی نداشتیم. دانشمندان کشف ستاره S ۵-HVS ۱ را به دلیل سرعت زیاد این ستاره و عبور نسبتا نزدیک آن به زمین بی سابقه عنوان می‌کنند. آن‌ها تائید کردند: مسیری که این ستاره در آن قرار دارد و سرعتی که پیش می‌رود، به معنای آن است که این ستاره کهکشان راه شیری را ترک خواهد کرد و هرگز برنمی گردد.
محققان توانستند با استفاده از سرعت و مسافت این ستاره از زمین مشخص کنند که این ستاره باید از سیاه چاله Sagittarius A* پرتاب شده باشد؛ Sagittarius A* نام سیاه چاله ابرجرم کهکشان راه شیری است که اندازه آن چهار میلیون برابر خورشید است.
تینگ لی از رصدخانه کارنگی می‌گوید: دیدن این ستاره واقعا شگفت انگیز است، زیرا می‌دانیم که باید در مرکز کهکشانی، مکانی بسیار متفاوت با محیط محلی ما شکل گرفته باشد. S ۵-HVS ۱ یک ستاره از نوع A است و یک ستاره جوان است که احتمالا تنها چند صد میلیون سال سن دارد. این در حالی است که خورشید ما ۴.۶ میلیارد میلیارد سال قدمت دارد.
دمای سطح ستارگان از نوع A از ۱۳ هزار تا حدود ۱۸ هزار درجه فارنهایت متغیر است. این در حالی است که خورشید ما که یک ستاره کوتوله زرد رنگ است، دارای دمای سطح ۹ هزار و ۹۴۰ درجه فارنهایت است.
این ستاره پرسرعت با استفاده از تلسکوپ ۳.۹ متری Anglo-Australian در نزدیکی Coonabarabran، واقع در «نیو ساوت ولز» در استرالیا کشف شد. ستاره شناسان همچنین با استفاده از مشاهدات ماهواره «گایا» آژانس فضایی اروپا توانستند سرعت کامل این ستاره و سفر آن را فاش کنند.