Din când în când, Calea Lactee ejectează o stea. Steaua evacuată este de obicei ejectată din zona haotică din centrul galaxiei, unde trăiește gaura noastră neagră masivă (SMBH). Dar cel puțin unul dintre ei a fost ejectat de pe discul galactic relativ calm, o descoperire care i-a făcut pe astronomi să regândească acest fenomen de expulzare a stelelor.
„Această descoperire ne schimbă dramatic viziunea asupra originii stelelor în mișcare rapidă.”
Monica Valluri, profesor de cercetare, Departamentul de Astronomie la Colegiul de Literatură, Știință și Arte din U-M.
Stea în cauză este o stea cu mișcare rapidă sau ceea ce se numește și o stea de hipervelocitate. Stelele de hipervelocitate sunt destul de rare în galaxia noastră. Prima a fost descoperită în 2005, iar până în prezent cercetătorii au descoperit mai puțin de 30 dintre ei. Ei călătoresc cu peste 1 milion de mile pe oră sau 500 km pe secundă, de două ori mai repede decât alte stele, și este nevoie de o cantitate enormă de energie pentru a-i propulsa la această viteză.
Pentru a înțelege ce se întâmplă, aruncați o privire la structura generală a Căii Lactee.
Amestecul galactic este în centru, iar în adâncul inimii respective se află SMBH-ul galaxiei noastre, Săgetătorul A * (Sag. A-Star). Răspândirea în jurul său este discul galactic, format din brațele spiralate ale galaxiei. O importanță mai mică în acest studiu sunt halo-ul stelar și grupurile globulare.
Când o stea este scoasă din galaxie, este de obicei o stea dintr-o pereche binară. Oamenii de știință consideră că, pe măsură ce o pereche binară se apropie prea mult de SMBH și de gravitația sa copleșitoare, gaura surprinde una dintre stele. Cealaltă stea este împușcată în spațiu într-un „slingshot gravitațional”. Gaura neagră trebuie să fie una super masivă, pentru că numai ei au o gravitație suficient de puternică pentru a accelera aceste stele fugitoare până la viteze atât de mari.
Dar cercetătorii de la Universitatea Michigan au identificat o stea de hipervelocitate care pare a fi ejectată de pe discul stelar, mai degrabă decât de la bombă galactică.
Monica Valluri și Kohei Hattori au urmărit o stea de hipervelocitate numită
LAMOST-HVS1, o stea cu hipervelocitate care este mai aproape de Soare oricare alta. Au folosit unul dintre telescoapele Magellan pentru a măsura viteza și poziția stelei. Apoi s-au unit cu alți colegi și și-au combinat datele cu datele din misiunea Gaia a ESA pentru a urmări traiectoria hipervelocității la originea sa. Au fost surprinși când originea stelei nu a fost bombardarea, ci discul galactic.
„Această descoperire ne schimbă dramatic viziunea asupra originii stelelor în mișcare rapidă”, a spus Monica Valluri, profesoară de cercetare la Departamentul de Astronomie la Colegiul de Literatură, Știință și Arte din U-M. „Faptul că traiectoria acestei stele masive cu mișcare rapidă își are originea în disc și nu în centrul Galactic indică faptul că mediile foarte extreme necesare pentru a ejecta stele cu mișcare rapidă pot apărea în alte locuri decât în jurul unor găuri negre supermasive."
„Trebuie să luăm în considerare alte posibilități pentru originea stelei.”
Kohei Hattori, cercetător post-doctoral, Universitatea din Michigan.
„Am crezut că această stea provine din centrul Galactic. Dar dacă te uiți la traiectoria sa, este clar că nu are legătură cu centrul galactic ”, a spus Hattori. „Trebuie să luăm în considerare alte posibilități pentru originea stelei.”
Care ar fi aceste posibilități?
Autorii nu sunt siguri în acest moment. O posibilitate este o întâlnire de altfel. Este posibil ca steaua fugitoare să fi avut o întâlnire cu un întreg grup de alte stele masive și să fie ejectată de o interacțiune complexă a gravitației.
Acest tip de întâlnire a creat stele fugitoare în trecut. Dar nimic care nu călătorește la fel de repede ca LAMOST-HVS1. Runaways-ul cu stele a fost controlat la 40-100 km / s (25-62 mile / secundă), dar niciunul nu s-a apropiat de cei 500 km / secundă pe care această stea parcurge.
O altă posibilitate, mai exotică, este o gaură neagră. Pot exista și alte găuri negre intermediare în discul galactic cu suficientă gravitație pentru a arunca steaua în spațiu. Dar asta este puțin mai mult decât o presupunere.
Dacă este un grup de stele care a scos LAMOST-HVS1, atunci nimeni nu a mai văzut. Steaua de hipervelocitate a provenit de la brațul spirală Norma, o zonă care nu este asociată cu niciun grup de stele masive cunoscute. Totuși, zona respectivă este bine obscurată de praf. Ar putea exista un cluster cu suficientă masă pentru a ejecta steaua.
Dacă astronomii ar putea găsi un grup masiv acolo, atunci se poate arăta că toate stelele de hipervelocitate au fost evacuate din întâlnirile cu clustere masive, iar SMBH nu are nimic de-a face. Sau, poartă cu mine aici, masivul cluster de stele ar putea avea în centrul său o gaură neagră intermediară, suficient de puternică pentru a ejecta steaua.
Deocamdată, originea LAMOST-HVS1 rămâne incertă.
Surse:
- Comunicat de presă: Cercetătorii U-M confirmă o stea hiper-scăpătoare masivă ejectată de pe Calea Lactee
- Document de cercetare: originea unei stele subgigante masive hiper-fugite LAMOST-HVS1: Implicare din Gaia și spectroscopie de urmărire
