Stelele cu viteze mari (Hypervelocity stars, HVS), care călătoresc cu viteze de până la 1.000 km/s, de zece ori mai rapide decât majoritatea stelelor din Calea Lactee, sunt o sursă de uimire pentru astronomi. Multă vreme s-a crezut că au fost ejectate din centrul galaxiei noastre. Cercetări recente sugerează că o gaură neagră supermasivă Marele Nor al lui Magellan (Large Magellanic Cloud, LMC) ar putea fi cauza. Stelele cu viteze mari sunt obiecte cerești care se deplasează cu viteze mult mai mari decât stelele medii din Calea Lactee. În timp ce viteza medie a stelelor din galaxia noastră este de aproximativ 100 km/s, unele HVS pot ajunge până la 1.000 km/s. Călătoresc atât de repede încât uneori pot depăși viteza de evacuare galactică, viteza necesară pentru a scăpa de atracția gravitațională a Căii Lactee.
Primele teorii despre stelele cu viteze mari au fost formulate la sfârșitul anilor 1980. În 2005, astronomii și-au confirmat existența prin detectarea primelor stele de mare viteză. Cercetările au arătat că majoritatea acestor obiecte păreau să provină din centrul Căii Lactee, în special din regiunea din jurul găurii negre supermasive Sgr A*. Acest fenomen, explicat prin mecanismul Hills, implică faptul că stelele binare care se apropie prea mult de această gaură neagră sunt parțial captate, una dintre stele fiind ejectată cu o viteză enormă, în timp ce cealaltă este înghițită de gaura neagră.
Un studiu, postat pe serverul de preprinturi arXiv, pune sub semnul întrebării această ipoteză predominantă. Un grup de cercetători condus de Jiwon Han, cercetător la Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică, a revizuit datele mai multor stele cu viteze mari observate în Calea Lactee. Folosind date de la sonda spațială Gaia, care măsoară pozițiile și vitezele miliardelor de stele cu o precizie fără precedent, ei au descoperit că aproape jumătate din HVS observate nu provin din centrul galactic, ci din Marele Nor al lui Magellan, o mică galaxie satelit a Căii Lactee.
Conform acestor date, LMC ar putea găzdui și o gaură neagră supermasivă capabilă să ejecteze stele către galaxia noastră. Conform calculelor, obiectul ar avea o masă estimată de aproximativ 600.000 de mase solare. Modelând dinamica acestei găuri negre și a interacțiunilor gravitaționale din Marele Nor al lui Magellan, cercetătorii au descoperit apoi că traiectoriile stelelor simulate corespundeau remarcabil de bine stelelor observate în Calea Lactee. Pe lângă ejectarea stelei, cercetătorii au descoperit o supradensitate de stele într-o anumită regiune a LMC, numită supradensitate Leu, care pare să indice o zonă de stele în exces în comparație cu regiunile înconjurătoare. Această supradensitate ar putea fi o dovadă suplimentară a existenței unei găuri negre supermasive în LMC, deoarece modelul teoretic dezvoltat de cercetători produce și aceeași supradensitate de stele. Cu alte cuvinte, stelele din această regiune par să fi fost ejectate de gaura neagră LMC și aruncate spre Calea Lactee.
Conform teoriilor actuale, toate galaxiile mari conțin o gaură neagră supermasivă în centrul lor, în timp ce galaxiile mici, cum ar fi galaxiile pitice, se presupune că sunt lipsite de una sau au o gaură neagră de masă mică. Descoperirea unei găuri negre supermasive într-o galaxie pitică precum LMC ar putea avea, prin urmare, implicații profunde pentru înțelegerea noastră a evoluției galaxiilor. Deocamdată, însă, acestea sunt doar simulări. Cercetările viitoare vor trebui să perfecționeze aceste modele luând în considerare datele de la Gaia și alte observații astronomice pentru a înțelege mai bine originile și rolul stelelor cu viteze mari.
