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活塞星和星际星星在星际星云中通过致密天体二进制系统的驱逐与可探测性

星系天体物理 2025-06-23 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

银河系星际星云(GC)致密核心中居住着各种天体动力学碰撞,这些碰撞可以将星体加速至足以逃离星际星云的速度。其中最极端的碰撞示例是单个星际星云恒星与包含至少一个致密天体的二进制系统之间的相互作用。这些相互作用可产生最高达数百公里/秒的驱逐速度,甚至可能超过银河系本身的逃逸速度。在研究这些相互作用是否贡献于银河系活塞星(速度超过银河系逃逸速度的恒星)Population(星体群体)之前,我们结合了Monte Carlo N体星际星云模拟、银河系星际星云的观测以及粒子喷雾代码,以生成现实中从银河系星际星云逃逸的恒星群体,这些恒星群体是通过恒星+致密天体二进制(S+COB)相互作用产生的。我们发现,在过去500万年间,S+COB相互作用可能从银河系星际星云中驱逐了约6300颗恒星,其中83967+70839_{-67}^{+70}颗恒星的当下速度超过500  km s1500 \; \mathrm{km \ s^{-1}}。通过模拟光度观测,我们发现29023+28290_{-23}^{+28}颗被逃逸的恒星在Gaia数据释放版3中可被探测到,但只有11+21_{-1}^{+2}颗速度超过500  km s1500 \; \mathrm{km \ s^{-1}}的恒星可被探测到。尽管如此,我们还表明,未来的银河系遗产空间 survey(Legacy Survey of Space and Time)的观测前景更为乐观,未来检测到的快速外缘星际星云恒星将作为探测星际星云核心的有用工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.14273,
  title  = {The ejection and detectability of high- and hyper-velocity stars by compact object binaries in globular clusters},
  author = {Fraser A. Evans and Steffani M. Grondin and Claire S. Ye and Jeremy Webb and Alexander Laroche and Jo Bovy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.14273},
  year   = {2025}
}

备注

Submitted to ApJ. 26 pages, 13 figures. Updated with corrected metadata