这张美丽的图像显示了欧洲南方天文台帕拉纳天文台和甚大望远镜阵列的四个辅助望远镜上方的大小麦哲伦星云。新的研究表明，LMC可能拥有一个超大质量黑洞，该黑洞是银河系一些超高速恒星的罪魁祸首。来源：uux.cn/ESO/J.Colosimo--http://www.eso.org/public/images/potw1511a/CC减少4.0，https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38973313

（神秘的地球uux.cn）据《今日宇宙》（Evan Gough）：超高速恒星（HVS）于20世纪80年代末首次被理论化为存在。2005年，第一批发现得到证实。HVS的运行速度比普通恒星快得多，有时甚至会超过星系逃逸速度。天文学家估计，银河系包含大约1000个HVS，新的研究表明，其中一些起源于银河系的卫星星系大麦哲伦星云（LMC）。

LMC是否有一个超大质量黑洞（SMBH）将一些HVS喷射到银河系中？

银河系中的大多数恒星的运动速度约为100公里/秒，而HVS的运动速度可达1000公里/秒。现有证据支持的既定观点认为，HVS起源于银河系中心。天文学家认为它们来自离人马座太近的双星系统。A*，银河系的SMBH。

在这种情况下，其中一颗双星被黑洞捕获，另一颗则作为HVS被弹出。这被称为Hills机制。事实上，一些原始证据支持Sgr的存在。A*是基于Hills机制在银河系中心快速移动的恒星。

提交给《天体物理学杂志》的新研究表明，银河系中数量惊人的HVS并非来自银河系中心，而是来自LMC。它的标题是“超高速恒星在大麦哲伦星云中追踪超大质量黑洞”。主要作者是哈佛大学和史密森天体物理中心研究银河考古学的研究生Jiwon Han，可以在arXiv预印本服务器上找到。

2006年，研究人员发表了对银河系HVS的调查结果。该调查检测到21颗HVS，它们是银河系外晕中未结合的B型主序星。它们的性质与Hills机制从银河系中心弹出的恒星一致。在这项新的研究中，天文学家重新审视了这些恒星。他们得到了一些2006年没有的帮助：欧洲航天局的盖亚太空船。

盖亚是我们的测星超级英雄。它位于太阳-地球L2点，在那里它测量了20亿个物体，其中大部分是恒星，并跟踪它们的位置和速度。韩和他的同事们使用盖亚提供的适当运动重新审视了21个HVS。盖亚，一个推动我们对银河系理解取得重大进展的任务，再次实现了。

此饼图显示了团队对HVS的分析结果。作者解释说：“在可以自信地分类的HVS中，16颗恒星中有9颗来自LMC中心。”。来源：uux.cn韩等，2025

韩和他的合著者写道：“我们发现，HVS调查发现的未结合HVS中有一半不是追溯到银河系中心，而是追溯到LMC。”。

这促使他们深入挖掘。研究人员基于LMC中SMBH喷射的模拟恒星构建了一个模型。作者写道：“模拟HVS的预测空间和运动学分布与观测到的分布非常相似。”。

是否存在导致HSVs的另一个根本原因？超新星爆炸可以喷射恒星，动态引力相互作用也可以。据作者称，这些无法解释它们。作者解释说：“我们发现，LMC HVS的出生率和聚集不能用超新星逃逸或不涉及SMBH的动态喷射场景来解释。”。

支持LMC中存在黑洞的一个关键证据是密度过大。这被称为狮子座超密度，是指狮子座附近的一个区域，其恒星密度高于周围区域。韩和他的同事们说，他们的模型也会产生同样的过度密度。LMC中一个约有60万太阳质量的SMBH正在向银河系投掷恒星，其中一些是HVS，其中一些现在处于超密度状态。

研究人员的模型预测了银河系中恒星对狮子座的现有超密度，称为狮子座超密度。作者解释说：“黑色空心圆表示HVS巡天中检测到的超高速恒星的银河系坐标，而灰色阴影区域表示巡天中排除的区域。”。“该模型准确地再现了观测到的超密度位置，支持了LMC中SMBH作为这些恒星来源的假设。”来源：uux.cn/Han等人，2025

他们的模型表明，狮子座中几乎所有的恒星都来自LMC及其SMBH，作者将其描述为“一个奇怪的结果”。为了更好地理解它，他们深入研究了Hills机制的工作原理。

作者写道：“Hills机制的主要成分是：（1）LMC的质量，（2）双星质量，（3）潮汐破坏前的双星分离，（4）围绕SMBH的双星轨道的中心距离。”。这些是Hills机制的输入，输出是单个恒星的弹射概率和速度。

对于被弹出的恒星，研究人员将它们的轨道向前整合了4亿年，看看它们会去哪里。作者写道：“我们终于‘观察’了目前银河系静止框架中产生的恒星群体，并应用了一个选择函数来匹配HVS巡天的观测约束。”。

这项研究的影响可能是深远的。目前的观点认为，所有大星系都含有SMBH，但较小的星系没有。有证据表明，较小的星系可以容纳它们，但在像LMC这样的矮星系中，黑洞的质量可能不足以成为实际的SMBH，具体取决于截止点的位置。此外，在矮星系中更难检测到它们，因为它们可能没有积极地吸积物质。

这项研究改变了现状。

这表明黑洞的存在不会单独产生HVS；星系的运动也有贡献。未来对HVS的研究需要考虑银河系的运动。

这项研究也对我们理解星系的生长和演化产生了影响。如果天体物理学家在较小的星系中缺少黑洞，这意味着我们的星系演化理论可能缺乏相应的数据。

对HVS的更多研究将考虑这些结果。当未来的数据发布中有更多可用的HVS时，盖亚数据可能有助于找到更多的HVS。这意味着科学家们一直在寻找更多的数据点。有了这些数据，研究人员可以建立更详细的模型，并对HVS及其生成方式制定更严格的理论。