新发现挑战黑暗物质，恒星加速模型

PB3877是一颗超高速的双星恒星，在银河系的近郊放大。此图显示了它的当前位置以及我们的太阳。

天文学家已经发现了一个超高速双星，它可以挑战暗物质和恒星加速模型。

由佩特·内梅斯（PéterNémeth）领导的弗里德里希·亚历山大大学（Friedrich Alexander University）的一组天文学家发现，一颗双星几乎以我们银河系的逃逸速度运动。大约有两打所谓的超高速恒星正在逃离银河系。虽然它们都是单颗星，但PB3877是发现的第一颗以如此高的速度飞行的双星。此外，这项新研究的结果挑战了普遍接受的场景，即超高速恒星被银河系中心的超大质量黑洞加速了。研究结果发表在《天体物理学杂志快报》上。

该团队与加州理工学院的研究人员合作，表明二进制文件不能起源于银河中心，并且尚无其他机制能够将宽二进制文件加速至如此高的速度而不会破坏它。因此，他们假设必须存在很多暗物质，才能使恒星与银河系绑定。或双星PB3877，可能是另一个星系中出生的入侵者，可能会也可能不会再离开银河系。

PB3877最早是在2011年通过Sloan Digital Sky-Survey（SDSS）数据被发现时是超高速热紧凑型恒星。加州毛纳卡WM凯克天文台的10米Keck II望远镜和智利欧洲南部天文台（ESO）的8.2米超大望远镜（VLT）进行了新的光谱观测.Caltech天文学家Thomas Kupfer和FelixFürst装有ESI仪器的PB3877安装在Keck II望远镜上。

“当我们查看新数据时，令我们感到惊讶的是，我们发现了弱吸收线可能不是来自热星的，”库珀说。“酷伴侣，就像热的初级伴侣一样，显示出很高的径向速度。因此，两颗恒星形成了一个双星系统，这是第一个超高速宽双星候选者。”

热的紧凑型恒星的表面比太阳高五倍，而伴星比我们的太阳低一千度。该系统被确定为距离18,000光年。炽热的紧凑型恒星的质量仅为太阳质量的一半，伴星的质量是太阳质量的0.7倍。

团队成员Ulrich Heber说：“我们从2005年开始研究超高速恒星，这是发现前三个恒星的一年。”“与此同时，已经发现了大约十二打，但全部都是单发的，没有一个在其光谱范围内直接可见。

我们银河系的中心有一个超大质量的黑洞，通过破坏原始的双星，它可以加速并从银河系中弹出恒星。因此，大多数超高速恒星被认为起源于银河系中心。

“从我们的计算中，我们可以将银河系中心排除在原点，因为它的轨迹永远不会接近它。”恒星运动学专家Eva Ziegerer说，他收集了天体测量数据并重建了双星轨道。“已经提出了其他抛射机制，例如恒星碰撞和超新星爆炸，但所有这些都会导致宽二元的破坏。”

内梅斯说：“ PB3877可能是来自另一个星系的入侵者。”“在那种情况下，长时间的逐渐加速不会损害其完整性。我们银河系的郊区包含各种恒星流，它们被认为是银河系强大的潮汐力将其撕成碎片的矮星系的残余。”

不幸的是，可用数据不允许建立与任何已知流的连接。因此，二进制文件的来源尚不清楚，其未来也是如此。系统是否仍然绑定到银河系取决于银河系中的暗物质数量。因此，仅存在这种二元关系给我们的模型和我们目前对银河系暗物质的理解带来了压力。

“我们使用了不同的质量模型来计算恒星实际上保持与银河系结合的概率。只有最大的Galaxy模型才是这种情况。这使PB3877成为探测暗物质晕轮模型的绝佳靶标。”卡尔·雷迈斯博士天文台研究助理Andreas Irrgang说。

这项研究将继续进行高分辨率光谱学分析，以确认PB3877的轨道特性，并进行光度学跟踪以寻找变异性。“通过在相似的轨道上找到其他恒星或双星，将表明是外部起源。因此，我们对类似陌生人的追求将继续。”

W. M. Keck天文台操作着地球上最大，最科学高效的望远镜。夏威夷岛毛纳基亚山顶附近的两个10米光学/红外望远镜配备了一套先进的仪器，包括成像仪，多对象光谱仪，高分辨率光谱仪，积分场光谱仪和世界领先的激光导星自适应光学系统。

ESI（Echellette光谱仪和成像仪）是一种中分辨率可见光光谱仪，可记录每次曝光中0.39到1.1微米的光谱。ESI由Joe Miller教授领导的团队在UCO / Lick天文台建造，它还具有低分辨率模式，可以在2 x 8 arc-min视场中成像。升级提供了一个集成的场单元，该场单元可以在5.7 x 4.0弧秒秒的小范围内的任何地方提供光谱。天文学家已经发现ESI有许多用途，从观察弱引力透镜的宇宙学效应到在银河系中寻找金属贫乏的恒星。

出版：PéterNémeth等人，“宽二元系统中的极快光晕热子星，”《天体物理学杂志快报》，2016年，第821卷，第1期； 10.3847 / 2041-8205 / 821/1 / L13