Soarele circulă prin Galaxie cu o viteză de 30 de ori mai mare decât o navetă spațială pe orbită (cu sens de viteză la 220 km / s în raport cu centrul galactic). Aproximativ una din miliarde de stele circulă cu o viteză de aproximativ 3 ori mai mare decât Soarele nostru - atât de repede încât pot scăpa cu ușurință de galaxia în întregime!
Am descoperit zeci de astfel de așa-numite stele de hipervelocitate. Dar cum exact aceste stele ating viteze atât de mari? Este posibil ca astronomii de la Universitatea din Leicester să fi găsit răspunsul.
Primul indiciu vine în observarea stelelor de hipervelocitate, unde putem nota viteza și direcția lor. Din aceste două măsurători, putem urmări aceste stele înapoi pentru a găsi originea lor. Rezultatele arată că majoritatea stelelor hipervelocității încep să se miște rapid în Centrul Galactic.
Avem acum o idee brută despre locul în care aceste stele își câștigă viteza, dar nu Cum ajung la viteze atât de mari. Astronomii sunt de părere că două procese pot arunca stele la viteze atât de mari. Primul proces implică o interacțiune cu gaura neagră supermasivă (Sgr A *) din centrul galaxiei noastre. Când un sistem binar de stele rătăcește prea aproape de Sgr A *, o stea este probabil să fie capturată, în timp ce cealaltă stea este probabil aruncată departe de gaura neagră într-un ritm alarmant.
Al doilea proces implică o explozie de supernova într-un sistem binar. Dr. Kastytis Zubovas, autorul principal al lucrării rezumate aici, a declarat pentru Space Magazine, „Exploziile Supernova în sistemele binare perturbă acele sisteme și permit stelei rămase să zboare, uneori cu suficientă viteză pentru a scăpa de galaxie.”
Există, totuși, un singur avertisment. Stelele binare din centrul galaxiei noastre se vor orbita reciproc și vor orbita Sgr A *. Vor avea două viteze asociate cu acestea. „Dacă viteza stelei în jurul centrului de masă al binarului se va alinia îndeaproape cu viteza centrului de masă din jurul găurii negre supermasive, viteza combinată poate fi suficient de mare pentru a scăpa de galaxie cu totul”, a explicat Zubovas.
În acest caz, nu ne putem așeza și așteptăm să observăm o explozie de supernova care sparg un sistem binar. Ar trebui să fim foarte norocoși să prindem asta! În schimb, astronomii se bazează pe modelarea computerului pentru a recrea fizica unui astfel de eveniment. Ei stabilesc mai multe calcule pentru a determina probabilitatea statistică de a avea loc evenimentul și a verifica dacă rezultatele se potrivesc cu observațiile.
Astronomii de la Universitatea din Leicester au făcut exact acest lucru. Modelul lor include mai mulți parametri de intrare, cum ar fi numărul de binare, locațiile inițiale și parametrii lor orbitali. Se calculează apoi când o stea ar putea suferi o explozie de supernova și, în funcție de poziția celor două stele în acel moment, viteza finală a stelei rămase.
Probabilitatea ca o supernovă să perturbe un sistem binar este mai mare de 93%. Dar steaua secundară scapă apoi din centrul galactic? Da, 4-25% din timp. Zubovas a descris: „Chiar dacă aceasta este o întâmplare foarte rară, ne putem aștepta ca câteva zeci de astfel de stele să fie create peste 100 de milioane de ani.” Rezultatele finale sugerează că acest model expulza stele cu rate suficient de mari pentru a se potrivi cu numărul observat de stele de hipervelocitate.
Numărul de stele cu hipervelocitate nu se potrivește cu observațiile, ci și distribuția lor în spațiu. „Stelele de hipervelocitate produse prin metoda noastră de întrerupere a supernovei nu sunt distribuite uniform pe cer”, a spus dr. Graham Wynn, coautor pe hârtie. „Urmează un model care păstrează o amprentă a discului stelar în care au format. Stelele de hipervelocitate observate urmează un model similar ca acesta.”
La final, modelul a avut un mare succes în descrierea proprietăților observate ale stelelor de hipervelocitate. Cercetările viitoare vor include un model mai detaliat care va permite astronomilor să înțeleagă soarta finală a stelelor de hipervelocitate, efectul pe care exploziile supernovele îl au asupra împrejurimilor și centrul galactic în sine.
Este probabil ca ambele scenarii - sistemele binare care interacționează cu gaura neagră super-masivă și una care suferă o explozie de supernova - să formeze stele de hipervelocitate. Studiind ambele vor continua să răspundă la întrebări despre cum se formează aceste stele rapide.
Rezultatele vor fi publicate în Jurnalul Astrofizic (imprimare disponibilă aici)
