داده‌های دریافتی از ماهواره‌ی گایا ۲۰ ستاره‌ی جدید با سرعت بالا را نشان می‌دهد که به نظر می‌رسد 13 عدد  آنها از جایی خارج از راه شیری آمده باشند.

محققان تابستان امسال، تعداد انگشت شماری ستاره یافتند که به بیرون از مرکز کهکشان ما رانده شده بودند، به نظر می‌رسید که یکی از آنها از راه شیری فرار کرده است. حال همان تیم، ستارگان فراری بیشتری پیدا کردند که واقعا از یک کهکشان دیگری در اطراف راه شیری فرار کرده‌اند.
ستاره شناسان به دو دلیل به سرعت بالای ستارگان علاقمند شدند: ستارگانی که می‌توانند اندرکنش‌های زیادی با سیاهچاله‌ها یا ابرنواخترها داشته باشند و آنهایی که بتوانند در جستجوی نیروی گرانشی کهکشان کمک کنند که با توزیع ماده تاریک ترسیم شده است. با این حال، شناسایی ستارگان سریع در مقایسه با میلیاردها ستاره‌ی زمینه، کاری دشوار است.

 تصویری از ۲۰ ستاره‌ی با سرعت بالا که به کهکشان راه شیری وارد شدند. ۷ ستاره از آنها (قرمزها) از کهکشان دور شده‌اند، در حالی که ۱۳ تای آنها (نارنجی‌ها) می‌توانند از کهکشان‌های دیگر باشند. NASA / ESA/ Hubble / Marchetti et al. 2018

ستاره‌های راه شیری با سرعتی وابسته به مکان و همچنین اندرکنش آنها با اشیاء چگال اطرافشان حرکت می‌کنند. اکثر ستاره‌ها در یک دیسک نازک یا یک با برآمدگی حول سیاهچاله‌ی مرکزی و پرچگال کهکشانمان زندگی می‌کنند. تمامی ‌ستاره‌های داخل دیسک کهکشانی  به یک جهت می‌چرخند؛ در حالی که مدار ستاره‌های داخل برآمدگی و‌هاله‌ی کهکشانی می‌تواند تصادفی توزیع شود.

 تصویر هنری ماهواره‌ی گایا از ستارگان راه شیری  ESA / ATG medialab; background: ESO / S. Brunier

ماهواره‌ی گایا در ۲۰۱۳  با هدف اندازه‌گیری‌های دقیق (بالاتر از یک میلیارد ستاره) در سال ۲۰۲۰ پرتاب شد. داده‌ی ثانوی گایا شامل ۷/۱ میلیارد ستاره و ۷ میلیون ستاره بود و دارای داده‌هایی مانند ویژه‌طول، موقعیت، پارالاکس (اختلاف منظر) و سرعت شعاعی بوده که در ماه آوریل در دسترس عموم  قرار گرفت. نقطه‌ی شروع  توماسو مارکتی و همکارانش، جستجوی ستاره‌هایی بود که با سرعت‌هایی نزدیک به سرعت فرار از کهکشان (حدود ۴۰۰ تا ۶۰۰ کیلومتر بر ثانیه و تقریبا معادل  ۹۰۰ هزار تا ۳/۱ میلیون مایل در ساعت) و وابسته به مکان ستاره حرکت می‌کنند، پس از این ۷ میلیون ستاره استفاده کردند. تیم بررسی حدود ۱۲۵ ستاره با سرعت بالا از این ۷ میلیون ستاره در نمونه‌ی خود یافتند که احتمالا نزدیک به ۵۰ درصد آنها با سرعتی به اندازه‌ی کافی زیاد از راه شیری فرار می‌کنند. از این ۱۲۵ ستاره، ۲۰تای آنها و احتمالا تقریبا بیشتر از ۸۰ درصدشان، باندهای گرانشی کهکشان ما را می‌شکنند و تبدیل به چیزی می‌شوند که آنها را ستارگان رهاشده (unbound stars) می‌نامیم.  محققان برای مشخص کردن مکان این ۲۰ ستاره‌ی رهاشده از پارامترهای چرخشی جریان استفاده کردند و سپس برای ستارگان با فاصله‌ی بیشتر از ۵ میلیارد  سال «حرکت در جهت پادساعتگرد»  در نظر گرفتند (برای مرجع، راه شیری هر ۲۲۵ تا ۲۵۰ میلیون سال، یک بار به دور خود می‌چرخد).  این دلیلی است که می‌توان مطمئن شد اگر یک ستاره از راه شیری نشأت گرفته باشد، محققان تداخل مدارش را با کهکشان خواهند دید. ۷ تا از این ۲۰ ستاره می‌توانند در جهت برگشت به کهکشانمان ردیابی شوند؛ اما این شگفت انگیز است که ۱۳تای دیگر به نظر نمی‌رسند که اصلا از راه شیری نشأت گرفته باشند. زیرمجموعه‌ی ستاره‌های بزرگتر از ۸۰ درصد، شانس این را دارند که رهاشده باشند و کمتر از ۵۰ درصد شانس این را دارند که در ۵ میلیارد سال پیش با کهکشان تداخل کرده باشند. نتایج این مقاله در ۲۰ سپتامبر در انجمن نجوم رویال ثبت شده است.

گفتن اینکه این ستاره‌ها از کجا آمده‌اند،  بدون مطالعه‌ی قبلی و با یقین، غیرممکن است. یک منبع موثق برای آن، ابر ماژلانی بزرگ است، کهکشان کوتوله‌ای که می‌چرخد و با راه شیری یکی می‌شود. اگر این ستاره‌ها از ابر ماژلانی بزرگ آمده باشند، وجودشان به ما از حضور سیاهچاله‌ها یا تاریخچه‌ی ابرنواختر در همسایگی کهکشانمان می‌گوید. این ستاره‌ها می‌توانستند به رسیدن ما به‌ هاله‌ی کهکشانی‌مان، پرتاب به سمت اندرکنش‌های گرانشی با کهکشان‌های کوچک‌تر که مدت‌ها پیش توسط راه شیری خورده می‌شوند،‌‌ بستگی داشته باشند. داده‌ی طیفی از این ستاره‌ها با مشخص کردن سن آنها و ترکیبات شیمیایی شان ما را در محدود کردن خاستگاه آنها یاری می‌کند. مارکتی و همکارانش قصد دارند تا مشاهدات زمینی را در آینده‌ی نزدیک دنبال کنند؛ اما به کشف داده‌ی گایا برای روش‌های اضافی جهت شناسایی ستاره‌های با سرعت بالا ادامه خواهند داد. آنها امیدوارند که روش‌هایشان  را برای یک مجموعه‌ی کاملی از ۱۵۰ میلیون ستاره با داده‌ی سرعتی full 3D به کار ببرند که در سال ۲۰۲۰ قابل پیش‌بینی است.