Koncepcja artysty wygnanej gwiazdy pędzącej z drogi mlecznej. Źródło zdjęcia: Ruth Bazinet, CfA Kliknij, aby powiększyć
Uczestnicy reality show nie są jedynymi zagrożonymi wygnaniem. Astronomowie korzystający z Obserwatorium MMT w Arizonie odkryli dwie gwiazdy wygnane z galaktyki Drogi Mlecznej. Te gwiazdy pędzą z Galaktyki z prędkością ponad 1 miliona mil na godzinę - tak szybko, że nigdy nie powrócą.
„Te gwiazdy dosłownie są rozbitkami”, powiedział astronom Smithsonian Warren Brown (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). „Zostali wyrzuceni ze swojej macierzystej galaktyki i dryfowali w oceanie przestrzeni międzygalaktycznej”.
Brown i jego koledzy zauważyli pierwsze gwiezdne wygnanie w 2005 r. Grupy europejskie zidentyfikowały jeszcze dwa, z których jeden mógł pochodzić z sąsiedniej galaktyki zwanej Wielkim Obłokiem Magellana. Ostatnie odkrycie podnosi całkowitą liczbę znanych zesłańców do pięciu.
„Te gwiazdy tworzą nową klasę obiektów astronomicznych - wygnane gwiazdy opuszczające Galaktykę” - powiedział Brown.
Astronomowie podejrzewają, że w Galaktyce istnieje około 1000 gwiazd na wygnaniu. Dla porównania Droga Mleczna zawiera około 100 000 000 000 (100 miliardów) gwiazd, co znacznie utrudnia poszukiwania wygnańców niż znalezienie przysłowiowej „igły w stogu siana”. Zespół Smithsonianów poprawił swoje szanse, wybierając gwiazdy z lokalizacjami i cechami charakterystycznymi dla znanych wygnańców. Przeszukali dziesiątki kandydatów rozmieszczonych na niebie prawie 8000 razy większych niż księżyc w pełni, by dostrzec ich kamieniołom.
„Odkrycie tych dwóch nowych wygnanych gwiazd nie było ani szczęśliwe, ani przypadkowe”, powiedziała astronom Margaret Geller (Smithsonian Astrophysical Observatory), współautorka artykułu. „Przeprowadziliśmy dla nich ukierunkowane wyszukiwanie. Rozumiejąc ich pochodzenie, wiedzieliśmy, gdzie je znaleźć. ”
Teoria przewiduje, że wygnane gwiazdy zostały wyrzucone z centrum galaktyki miliony lat temu. Każda gwiazda kiedyś była częścią podwójnego układu gwiazd. Kiedy układ podwójny przesuwa się zbyt blisko czarnej dziury w centrum galaktyki, intensywna grawitacja może rozerwać układ podwójny, przechwytując jedną gwiazdę, gwałtownie odrzucając drugą na zewnątrz z ogromną prędkością (stąd ich techniczne oznaczenie gwiazd nadpobudliwości).
Dwóch niedawno odkrytych wygnańców to krótkotrwałe gwiazdy około cztery razy masywniejsze od Słońca. Wiele podobnych gwiazd istnieje w centrum galaktyki, co potwierdza teorię tworzenia wygnańców. Co więcej, szczegółowe badania centrum Drogi Mlecznej poprzednio wykazały, że gwiazdy krążą wokół czarnej dziury na bardzo wydłużonych, eliptycznych orbitach - rodzaj orbit, których można się spodziewać po byłych towarzyszach gwiazd hiperszybkości.
„Modele komputerowe pokazują, że gwiazdy hiperszybkości powstają naturalnie w pobliżu centrum galaktyki” - powiedział teoretyk Avi Loeb z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. „Wiemy, że istnieją pliki binarne. Wiemy, że w centrum galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura. Tak więc wygnane gwiazdy nieuchronnie zostaną wytworzone, gdy układ binarny przejdzie zbyt blisko czarnej dziury. ”
Astronomowie szacują, że gwiazda jest wyrzucana z centrum galaktyki średnio co 100 000 lat. Szanse na zobaczenie w momencie wyrzucenia są niewielkie. Dlatego polowanie musi nadal znajdować więcej przykładów zesłańców gwiezdnych, aby zrozumieć ekstremalne środowisko centrum galaktycznego i sposób, w jaki te skrajności prowadzą do powstawania gwiazd hiperszybkości.
Cechy wygnanych gwiazd dają wskazówki na temat ich pochodzenia. Na przykład, jeśli duża gromada gwiazd wyskoczy spiralnie do centralnej czarnej dziury Drogi Mlecznej, wiele gwiazd może zostać wyrzuconych w tym samym czasie. Każda znana gwiazda hiperszybkości opuściła centrum galaktyki w innym czasie, dlatego nie ma dowodów na „wybuch” wygnańców.
Gwiazdy hiperszybkości oferują również unikalną sondę o strukturze galaktycznej. „W ciągu swojego życia gwiazdy te podróżują przez większą część Galaktyki” - powiedział Geller. „Gdybyśmy mogli zmierzyć ich ruchy na niebie, moglibyśmy dowiedzieć się o kształcie Drogi Mlecznej i o sposobie dystrybucji tajemniczej ciemnej materii”.
Pierwszy nowo wygnany, w kierunku gwiazdozbioru Ursa Major, jest oznaczony SDSS J091301.0 + 305120. Podróżuje z galaktyki z prędkością około 1,25 miliona mil na godzinę, a obecnie znajduje się w odległości około 240 000 lat świetlnych od Ziemi. Drugie wygnanie, w kierunku konstelacji Raka, oznaczono SDSS J091759.5 + 672238. Porusza się na zewnątrz z prędkością 1,43 miliona mil na godzinę i obecnie znajduje się około 180 000 lat świetlnych od Ziemi.
Obie gwiazdy, choć poruszają się z ogromną prędkością w przestrzeni kosmicznej, znajdują się tak daleko od Ziemi, że ich ruch można wykryć jedynie za pomocą wyrafinowanych instrumentów astronomicznych.
Badanie zostało przesłane do The Astrophysical Journal Letters do publikacji i będzie dostępne online pod adresem http://arxiv.org/abs/astro-ph/0601580. Autorzy na papierze to Brown, Geller, Scott Kenyon i Michael Kurtz (Smithsonian Astrophysical Observatory).
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), z siedzibą w Cambridge, Massachusetts, jest wspólną współpracą Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, zorganizowani w sześć dywizji badawczych, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Oryginalne źródło: CfA News Release
