Majoritatea stelelor din galaxia noastră se comportă predictibil, orbitând în jurul centrului Căii Lactee cu viteze de aproximativ 100 km / s (62 mi / s). Dar unele stele ating viteze semnificativ mai mari, până în punctul în care sunt chiar capabile să scape de atracția gravitațională a galaxiei. Acestea sunt cunoscute sub numele de stele de hipervelocitate (HVS), un tip rar de stele despre care se crede că este rezultatul interacțiunilor cu o gaură neagră supermasivă (SMBH).
Existența HVS este un lucru pe care astronomii l-au teoretizat prima dată la sfârșitul anilor '80 și doar 20 au fost identificați până acum. Dar, datorită unui nou studiu realizat de o echipă de astronomi chinezi, două stele noi de hipervelocitate au fost adăugate pe această listă. Aceste stele, care au fost desemnate LAMOST-HVS2 și LAMOST-HVS3, călătoresc cu viteze de până la 1.000 km / s (620 mi / s) și se crede că își au originea în centrul galaxiei noastre.
Studiul care descrie rezultatele echipei, intitulat „Descoperirea a două noi stele de hipervelocitate din Sondajele spectroscopice LAMOST”, a apărut recent online. Condusă de Yang Huang, de la Institutul de Cercetări în astronomie din sud-vestul Universității Yunnan din Kunming, China, echipa s-a bazat pe date de la telescopul spectroscopic cu fibră multifuncțională (Sky Sky Area), pentru a detecta aceste două noi stele de hipervelocitate.
Astronomii estimează că în Calea Lactee există doar 1000 HVS. Având în vedere că în galaxia noastră există până la 200 de miliarde de stele, aceasta este doar 0,0000005% din populația galactică. În timp ce se crede că aceste stele provin din centrul galaxiei noastre - presupus ca rezultat al interacțiunii cu SMBH-ul nostru, Săgetătorul A * - reușesc să călătorească destul de departe, uneori chiar scăpând galaxia noastră cu totul.
Tocmai din acest motiv, astronomii sunt atât de interesați de HVS. Având în vedere viteza și distanțele vaste pe care le pot parcurge, urmărirea lor și crearea unei baze de date a mișcărilor lor ar putea oferi constrângeri asupra formei halo-ului de materie întunecată a galaxiei noastre. De aceea, dr. Huang și colegii săi au început să analizeze datele LAMOST pentru a găsi dovezi despre noua HVS.
Situat în provincia Hebei, nord-vestul Chinei, observatorul LAMOST este operat de Academia Chineză de Științe. Pe parcursul a cinci ani, acest observator a efectuat un sondaj spectroscopic la 10 milioane de stele pe Calea Lactee, precum și milioane de galaxii. În iunie 2017, LAMOST a lansat cea de-a treia versiune de date (DR3), care a inclus spectre obținute în timpul sondajului pilot și primii trei ani de sondaje periodice.
Conținând spectre de înaltă calitate de 4,66 milioane de stele și parametrii stelari de 3,17 milioane suplimentari, DR3 este în prezent cel mai mare set spectral public și catalog de parametri stelari din lume. Deja, datele LAMOST au fost folosite pentru a identifica o stea de hipervelocitate, o stea de tip B1IV / V (secvență principală albastru subgiant / subdwarf) care a fost de 11 mase solare, de 13490 de ori mai strălucitoare ca Soarele nostru, și a avut o temperatură eficientă de 26.000 K (25.727 ° C; 46340 ° F).
Acest HVS a fost desemnat LAMOST-HSV1, în onoarea observatorului. După detectarea a două noi HVS-uri în datele LAMOST, aceste stele au fost desemnate LAMOST-HSV2 și LAMOST-HSV3. Destul de interesant, aceste HVS-uri recent descoperite sunt, de asemenea, subdudele albastre de secvență principală - sau o stea de tip B2V și, respectiv, de tip B7V.
În timp ce HSV2 este de 7,3 mase solare, este de 2399 ori mai luminos decât Soarele nostru și are o temperatură eficientă de 20,600 K (20,327 ° C; 36,620 ° F), HSV3 este de 3,9 mase solare, de 309 ori mai luminoase decât Soarele și are o temperatură eficientă de 14.000 K (24.740 ° C; 44.564 ° F). Cercetătorii au luat în considerare, de asemenea, posibilele origini ale tuturor celor trei HVS pe baza pozițiilor spațiale și a timpului de zbor.
Pe lângă faptul că consideră că au originea în centrul Căii Lactee, au în vedere și posibilități alternative. După cum afirmă în studiul lor:
„Cele trei HVS-uri sunt toate asociate spațial cu structuri stelare tinere cunoscute în apropierea GC, care susține o origine GC pentru ele. Cu toate acestea, două dintre ele, adică LAMOST-HVS1 și 2, au durate de viață mai mici decât timpul lor de zbor, ceea ce indică faptul că nu au suficient timp pentru a călători de la GC la pozițiile actuale decât dacă sunt straggler albastre (ca în cazul HVS HE 0437-5439). Al treilea (LAMOST-HVS3) are o durată de viață mai mare decât timpul său de zbor și astfel nu are această problemă.
Cu alte cuvinte, originile acestor stele este încă ceva de mister. Dincolo de ideea că au fost accelerați prin interacțiunea cu SMBH din centrul galaxiei noastre, echipa a avut în vedere și alte posibilități sugerate de-a lungul anilor.
După cum afirmă în acest studiu, acestea „includ resturile de maree ale unei galaxii pitice accentuate și perturbate (Abadi și colab. 2009), stelele însoțitoare supraviețuitoare ale exploziilor de supernova de tip Ia (SNe Ia), rezultatul a interacțiunii dinamice între mai multe stele (de exemplu, Gvaramadze și colab., 2009) și scăpările evacuate din Marele Magellanic Cloud (LMC), presupunând că aceasta din urmă găzduiește un MBH (Boubert et al. 2016). "
În viitor, Huang și colegii săi indică faptul că studiul lor va beneficia de informații suplimentare care vor fi furnizate de misiunea Gaia a ESA, despre care susțin că vor arunca o lumină suplimentară asupra comportamentului HVS și de unde provin. După cum afirmă în concluziile lor:
„Următoarele măsurători corecte de mișcare de către Gaia ar trebui să ofere o constrângere directă asupra originii lor. În sfârșit, ne așteptăm ca mai multe HVS să fie descoperite prin sondajele spectroscopice în curs de desfășurare LAMOST și astfel să oferim o constrângere suplimentară asupra naturii și mecanismelor de expulzare a HVS-urilor. ”
