Od czasu do czasu Droga Mleczna wyrzuca gwiazdę. Eksmitowana gwiazda jest zwykle wyrzucana z chaotycznego obszaru w centrum galaktyki, gdzie mieszka nasza Super Masywna Czarna Dziura (SMBH). Ale przynajmniej jeden z nich został wyrzucony ze stosunkowo spokojnego dysku galaktycznego, odkrycie, w którym astronomowie zastanawiają się nad tym zjawiskiem wyrzucania całej gwiazdy.
„To odkrycie radykalnie zmienia nasze spojrzenie na pochodzenie szybko poruszających się gwiazd”.
Monica Valluri, profesor naukowy, Wydział Astronomii w U-M's College of Literature, Science and the Arts.
Gwiazda, o której mowa, jest gwiazdą szybko poruszającą się, lub tak zwaną gwiazdą hiperszybkości. Gwiazdy hiperszybkości są raczej rzadkie w naszej galaktyce. Pierwszy został odkryty w 2005 r., A do tej pory naukowcy odkryli mniej niż 30 z nich. Podróżują z prędkością ponad 1 miliona mil na godzinę, czyli 500 km na sekundę, dwa razy szybciej niż inne gwiazdy i potrzeba ogromnej ilości energii, aby napędzić je do tej prędkości.
Aby zrozumieć, co się dzieje, spójrz na ogólną strukturę Drogi Mlecznej.
Wybrzuszenie galaktyczne znajduje się w centrum, a głęboko w samym środku tego wybrzuszenia znajduje się SMBH naszej galaktyki, Strzelec A * (Sag. Gwiazda A). Rozpościera się wokół niego dysk galaktyczny, złożony ze spiralnych ramion galaktyki. Mniejsze znaczenie w tym badaniu ma gwiezdna aureola i gromady kuliste.
Kiedy gwiazda zostaje wyrzucona z galaktyki, zwykle jest to jedna gwiazda z pary podwójnej. Naukowcy sądzą, że gdy para podwójna zbliży się do SMBH i jego przytłaczającej grawitacji, dziura przechwytuje jedną z gwiazd. Druga gwiazda zostaje wystrzelona w kosmos w „procencie grawitacyjnym”. Czarna dziura musi być bardzo masywna, ponieważ tylko one mają wystarczająco silną grawitację, aby przyspieszyć te uciekające gwiazdy do tak dużych prędkości.
Ale naukowcy z University of Michigan zidentyfikowali jedną gwiazdę hiperszybkości, która wydaje się być wyrzucona z dysku gwiezdnego zamiast wybrzuszenia galaktycznego.
Monica Valluri i Kohei Hattori śledzili gwiazdę o nadpobudliwości zwaną
LAMOST-HVS1, gwiazda hiperszybkości, która jest bliżej Słońca. Użyli jednego z teleskopów Magellana do pomiaru prędkości i położenia gwiazdy. Następnie dołączyli do innych kolegów i połączyli swoje dane z danymi z misji Gaia ESA, aby prześledzić trajektorię hiperszybkości z powrotem do jej początków. Byli zaskoczeni, gdy źródłem gwiazdy nie było wybrzuszenie, ale dysk galaktyczny.
„To odkrycie radykalnie zmienia nasze spojrzenie na pochodzenie szybko poruszających się gwiazd” - powiedziała Monica Valluri, profesor badań na Wydziale Astronomii w U-M's College of Literature, Science and the Arts. „Fakt, że trajektoria tej masywnej, szybko poruszającej się gwiazdy pochodzi z dysku, a nie z centrum Galaktyki, wskazuje, że bardzo ekstremalne środowiska potrzebne do wyrzucenia szybko poruszających się gwiazd mogą powstać w miejscach innych niż wokół supermasywnych czarnych dziur”.
„Musimy wziąć pod uwagę inne możliwości powstania gwiazdy.”
Kohei Hattori, badacz podoktorancki, University of Michigan.
„Myśleliśmy, że ta gwiazda pochodzi z centrum Galaktyki. Ale jeśli spojrzysz na jego trajektorię, jasne jest, że nie jest to związane z centrum Galaktyki - powiedział Hattori. „Musimy wziąć pod uwagę inne możliwości powstania gwiazdy.”
Jakie byłyby te możliwości?
W tym momencie autorzy nie są pewni. Jedną z możliwości jest spotkanie innego rodzaju. Uciekająca gwiazda mogła spotkać się z całą gromadą innych masywnych gwiazd i została wyrzucona przez złożoną grę grawitacji.
Ten rodzaj spotkania stworzył w przeszłości niekontrolowane gwiazdy. Ale nic, co podróżuje tak szybko, jak LAMOST-HVS1. Ucieczki z gromady gwiazd zostały taktowane z prędkością 40-100 km / s (25-62 mil / sekundę), ale żaden nie zbliżył się do prędkości 500 km / sek.
Kolejną, bardziej egzotyczną możliwością jest czarna dziura. W dysku galaktycznym mogą znajdować się inne, pośrednie czarne dziury o wystarczającej grawitacji, aby wyrzucić gwiazdę w przestrzeń kosmiczną. Ale to niewiele więcej niż przypuszczenie.
Jeśli jest to gromada gwiazd, która wyrzuciła LAMOST-HVS1, to takiej, której jeszcze nikt nie widział. Gwiazda hiperszybkości pochodzi z spiralnego ramienia Normy, obszaru niezwiązanego z żadnymi znanymi masywnymi gromadami gwiazd. Jednak obszar ten jest dobrze przysłonięty przez kurz. Może tam być gromada o masie wystarczającej do wyrzucenia gwiazdy.
Gdyby astronomowie znaleźli tam masywną gromadę, może to wykazać, że wszystkie gwiazdy hiperszybkości zostały wyrzucone ze spotkań z masywnymi gromadami, a SMBH nie ma z tym nic wspólnego. Albo, proszę o mnie tutaj, ogromna gromada gwiazd może mieć w środku czarną dziurę, wystarczająco silną, aby wyrzucić gwiazdę.
Na razie jednak pochodzenie LAMOST-HVS1 pozostaje niepewne.
Źródła:
- Informacja prasowa: Naukowcy z U-M potwierdzają, że masywna gwiazda uciekająca z Ziemi została wyrzucona z dysku Drogi Mlecznej
- Artykuł badawczy: Powstanie masywnej, bardzo uciekającej, subganckiej gwiazdy LAMOST-HVS1: Implikacja Gaia i spektroskopia kontrolna
