银河系是一个围城，有的恒星想进来，有的恒星却想出去。在历史上，有大量的星系曾经被银河系吞并，无数恒星加入到了银河系这个庞大系统中。而最近，科学家们却发现，有591颗恒星，正在以极高的速度向外逃离，它们到底要去哪？
高速星
此时此刻，我们的太阳正带领着整个太阳系以每秒钟220公里的速度绕银河系中心公转，大约每2.5亿年完成一次公转。在银河系内，绝大部分恒星都遵循着相似的运动规律，以每秒几十到几百公里的速度公转。
但是，在银河系内，也有一些非常另类的恒星。这些恒星不仅在速度上远远超过了普通恒星，可以达到每秒数百甚至几千公里，而且其运动方向看起来也并不是在绕银河系中心公转的状态。
早在1988年的时候，美国天文学家希尔斯就曾经预言了这种诡异的天体。直到17年后的2005年，科学家才首次在银河系中发现了高速星。从那时候开始的15年时间里，科学家们利用望远镜一共发现了550颗高速星。
而最近，在我国的LAMOST（郭守敬望远镜）和欧洲航天局的盖亚卫星（Gaia）合作的数据中，中科院国家天文台的天文学家们一口气就发现了591颗高速星，将这种天体的数量翻了一倍！在最近的《天体物理学报增刊》上，国家天文台的天文学家们介绍了这一重大发现。
中国与欧洲的强强联合
这样的突破性发现，自然离不开强大的观测设备和有效的合作。在本次发现中，我国的LAMOST和欧洲航天局的盖亚卫星居功至伟。
LAMOST
1993年，LAMOST项目被首次提出，并且在1996年正式立项。2008年，LAMOST的全部硬件设备安装完毕，并且在次年通过验收，从此成为了我国天文观测的一台利器。为了纪念元朝那位著名的天文学家，LAMOST又被称为郭守敬望远镜。
LAMOST的口径达到了4米，视场为5度，从口径到观测效率都比美国的斯隆数字巡天计划（SDSS）和澳大利亚英澳天文台2dF巡天有所提升。
（图片说明：郭守敬望远镜）
据介绍，LAMOST一共有三大使命：
研究星系和宇宙的历史，通过对数以百万计的星系、类星体的观测，增加人类对星系和宇宙演化过程的了解；
多波段证认，将其他观测设备在其它波段观测到的天体数据进行光谱分析；
研究恒星和银河系特征，通过对大量恒星的观测，绘制高精度的银河系地图。
盖亚卫星
盖亚卫星是欧洲航天局在2013年发射的天基观测设备，其主要任务就是对银河系数十亿颗恒星进行观测，对它们的距离、运行等进行测量，帮助科学家绘制迄今为止最完整的银河系地图。
（图片说明：盖亚早期第三次数据发布）
发射升空以来，盖亚卫星已经不止一次公布最新的观测数据。通过这些数据，科学家们可以更好地了解银河系的运行模式及状态。
可以看到，LAMOST和盖亚卫星在观测任务方面还是有相似之处的。因此，两台世界上最先进的观测设备强强联合，才帮助科学家如此高效地捕捉到那些逃离银河系的高速恒星。
强强联合
说起来，我国天文学家这一次能够有这样的发现，也要感谢欧洲航天局将盖亚卫星的观测数据公开、透明地展现到了全世界，以供各国天文学家进行观测研究。我国天文学家正是通过LAMOST的观测结果与盖亚卫星的数据进行对比后，发现了这些逃逸的恒星。
（图片说明：盖亚卫星“）
实际上，这已经不是我们第一次利用盖亚卫星验证LAMOST的观测数据了。此前LAMOST获得的贫金属恒星、移动星群等观测结果，都利用盖亚卫星进行了验证与结合。而且，在2018年的时候，我国天文学家也利用它们进行了高速星的研究。而这一次对高速星的观测，成为了两大观测设备数据结合的又一典范。
叛逃者的追踪
说起来，分辨这些高速星的原理很简单，那就是对同一个区域在不同时间的多次拍摄，通过恒星位置的变化来判断其运行模式。绝大部分恒星的速度都符合其他恒星或者是银河系自转的规律，而其中有少部分恒星速度极快。然后排除靠近超大质量黑洞等特殊情况的恒星之后，其余的就是高速星了。同时，通过反转时间，科学家们也可以推测其来源在何处。一般来说，高速星又分为以下四种——
超高速星：从银河系中心逃离，在银河系中心黑洞和其他恒星的作用下获得高于普通高速星的速度；
超高速逃逸星：速度同样非常惊人，不过是形成于银盘中，在恒星之间的相互作用下被加速；
高速晕星：并非诞生于银河系，而是在银河系与周围矮行星的潮汐作用下获得了较高的速度；
逃逸星：通常是从一个星协中被甩出来的高速恒星，其动力来源同样是多个恒星的相互作用。
在对这591颗恒星的运行规律进行观测和分析之后，我国科学家得出结论：其中有43颗恒星最终将摆脱银河系的束缚，逃逸到更加荒凉的宇宙空间中。
不仅如此，我国天文学家还对这些恒星的光谱进行了分析，发现它们都是金属丰度比较低，年龄也比较老，轨道椭率和垂直振幅都比较大。这些特征都符合银晕恒星的特征，意味着它们都来自于这里。同时，通过对这些恒星金属丰度的分布规律，天文学家推测，银河系的银晕有可能是通过吞并和瓦解矮星系而形成的。
此外，研究人员还发现了一群比较特殊的恒星。这些恒星表现出的化学性质显示它们应该是来自于银盘，但运动模式却又暗示它们来自于银晕。他们推测，这些恒星可能在演化的过程中经历过轨道的迁移，所以看起来像是一群“双面间谍”。
相信大家也看出来了，这样的研究对于我们追溯银河系的历史和演化过程，具有重要的意义。未来，世界上先进观测设备之间的合作势必也会越来越多，帮助我们越来越深入地了解银河系的历史。尽管我们无法回到过去，但过去仍然可以在我们眼前重现。
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