比较来自大麦哲伦云和银河系的超高速星族

我们预测并比较了从银河系（MW）和大麦哲伦云（LMC）中心抛射出的超高速星（HVSs）的分布和性质。在我们的模型中，HVSs 通过 Hills 机制以恒定速率——在两个星系中相等——抛射，并在一个组合势中传播，其中 LMC 在其首次内落轨道上绕 MW 运动。通过选择 $m>2\, \mathrm{M_\odot}$ 且与麦哲伦云和银道面充分分离的 HVSs，我们识别出在 Gaia 卫星和 Vera C. Rubin 天文台的时空遗产巡天（LSST）未来数据发布中，会从恒星晕的普通恒星中脱颖而出的模拟 HVSs。我们发现，在这些深度巡天中，LMC 的 HVSs 数量将比 MW 的多出约 $\sim 2.5$ 倍，因为 HVSs 更容易从 LMC 较浅的势阱中逃逸。在假设 HVS 抛射率为 $10^{-4} \, \mathrm{yr^{-1}}$ 的情况下，最终 Gaia 数据发布和 LSST 中可探测到的来自 LMC（MW）的 HVSs 数量将分别为 $125_{-12}^{+11}$（$50_{-8}^{+7}$）和 $140_{-11}^{+10}$（$42_{-7}^{+6}$）。MW 和 LMC 的 HVS 族展现出不同的运动学和空间分布。LMC 的 HVSs 具有更适中的总速度和更大的银心距离，并聚集在 LMC 自身周围，而来自 MW 的 HVSs 则显示出更宽的分布，包括一个突出的、包含至少一半恒星的、速度高于 $500 \, \mathrm{km \ s^{-1}}$ 的高速尾部。这些预测对于银河系势和 LMC 中心黑洞质量的合理变化是稳健的。