Κάθε καιρό, ο Γαλαξίας εκτοξεύει ένα αστέρι. Το αστέρι που εκδιώκεται συνήθως εκτοξεύεται από την χαοτική περιοχή στο κέντρο του γαλαξία, όπου ζει το Super Massive Black Hole (SMBH). Αλλά τουλάχιστον ένας από αυτούς εξήχθη από τον συγκριτικά ήρεμο γαλαξιακό δίσκο, μια ανακάλυψη που έχει αστρονόμους επανεξετάσει αυτό το φαινόμενο εκτόξευσης ολόκληρου του αστεριού.
"Αυτή η ανακάλυψη αλλάζει δραματικά την άποψή μας σχετικά με την προέλευση των άστρων που κινούνται γρήγορα."
Monica Valluri, Καθηγητής Ερευνών, Τμήμα Αστρονομίας στο Κολέγιο Λογοτεχνίας, Επιστημών και Τεχνών του U-M.
Το εν λόγω αστέρι είναι ένα αστέρι που κινείται γρήγορα, ή αυτό που ονομάζεται επίσης αστέρι υπερ-ταχύτητας. Τα αστέρια της υπερπεριοχής είναι μάλλον σπάνια στον γαλαξία μας. Το πρώτο ανακαλύφθηκε το 2005 και μέχρι στιγμής οι ερευνητές έχουν ανακαλύψει λιγότερα από 30 από αυτά. Ταξιδεύουν με περισσότερα από 1 εκατομμύριο μίλια την ώρα, ή 500 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, δύο φορές πιο γρήγορα από άλλα αστέρια, και χρειάζεται μια τεράστια ποσότητα ενέργειας για να τα ωθήσει σε αυτήν την ταχύτητα.
Για να καταλάβετε τι συμβαίνει, ρίξτε μια ματιά στη συνολική δομή του Γαλαξία μας.
Η γαλαξιακή διόγκωση βρίσκεται στο κέντρο και βαθιά στην καρδιά αυτής της διόγκωσης είναι ο γαλαξίας SMBH μας, Sagittarius A * (Sag. A-star.) Απλώνεται παντού γύρω από τον γαλαξιακό δίσκο, που αποτελείται από τους σπειροειδείς βραχίονες του γαλαξία. Λιγότερο σημαντική σε αυτή τη μελέτη είναι το αστρικό φωτοστέφανο και τα σφαιρικά σμήνη.
Όταν ένα αστέρι εκδιώκεται από τον γαλαξία, είναι συνήθως ένα αστέρι από ένα δυαδικό ζεύγος. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι καθώς ένα δυαδικό ζεύγος πλησιάζει πολύ το SMBH και τη συντριπτική του βαρύτητα, η τρύπα συλλαμβάνει ένα από τα αστέρια. Το άλλο αστέρι εκτοξεύεται στο διάστημα σε μια «βαρυτική σφεντόνα». Η μαύρη τρύπα πρέπει να είναι εξαιρετικά μαζική, γιατί μόνο έχουν αρκετά ισχυρή βαρύτητα για να επιταχύνουν αυτά τα αστέρια που τρέχουν σε τέτοιες υψηλές ταχύτητες.
Όμως, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν έχουν εντοπίσει ένα αστέρι υπερ-ταχύτητας που φαίνεται να έχει εκτοξευτεί από τον αστρικό δίσκο και όχι από το γαλαξιακό κύμα.
Η Monica Valluri και ο Kohei Hattori εντόπισαν ένα αστέρι με την υπερ-ταχύτητα που ονομάζεται
LAMOST-HVS1, ένα αστέρι υπερ-ταχύτητας που είναι πιο κοντά στον Ήλιο. Χρησιμοποίησαν ένα από τα τηλεσκόπια του Μαγγελάνου για να μετρήσουν την ταχύτητα και τη θέση του αστεριού. Στη συνέχεια, ενώθηκαν με άλλους συναδέλφους και συνδύασαν τα δεδομένα τους με δεδομένα από την αποστολή Gaia της ESA για να ανιχνεύσουν την τροχιά της υπερπραγματικότητας στην αρχή της. Ήταν έκπληκτοι όταν η προέλευση του αστεριού δεν ήταν η διόγκωση, αλλά ο γαλαξιακός δίσκος.
«Αυτή η ανακάλυψη αλλάζει δραματικά την άποψή μας σχετικά με την προέλευση των ταχέως κινούμενων αστεριών», δήλωσε η Monica Valluri, καθηγήτρια στο Τμήμα Αστρονομίας στο Κολέγιο Λογοτεχνίας, Επιστημών και Τεχνών του U-M. «Το γεγονός ότι η τροχιά αυτού του μαζικού ταχέως κινούμενου αστεριού προέρχεται από το δίσκο μάλλον από ότι στο Γαλαξιακό κέντρο υποδεικνύει ότι τα πολύ ακραία περιβάλλοντα που απαιτούνται για την εκτόξευση ταχέων αστεριών μπορούν να προκύψουν σε μέρη εκτός από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες».
«Πρέπει να εξετάσουμε άλλες δυνατότητες για την προέλευση του αστεριού.»
Kohei Hattori, Μεταδιδακτορικός ερευνητής, Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν.
«Νομίζαμε ότι αυτό το αστέρι προήλθε από το γαλαξιακό κέντρο. Αλλά αν κοιτάξετε την τροχιά του, είναι σαφές ότι δεν σχετίζεται με το γαλαξιακό κέντρο », είπε ο Hattori. «Πρέπει να εξετάσουμε άλλες δυνατότητες για την προέλευση του αστεριού.»
Ποιες θα ήταν αυτές οι δυνατότητες;
Οι συγγραφείς δεν είναι σίγουροι σε αυτό το σημείο. Μια πιθανότητα είναι μια συνάντηση διαφορετικού είδους. Το δραπέτο αστέρι μπορεί να είχε μια συνάντηση με ένα ολόκληρο σύμπλεγμα άλλων τεράστιων αστεριών, και εκτοξεύτηκε από μια περίπλοκη αλληλεπίδραση της βαρύτητας.
Αυτός ο τύπος συνάντησης δημιούργησε δραστήρια αστέρια στο παρελθόν. Αλλά τίποτα που ταξιδεύει τόσο γρήγορα όσο το LAMOST-HVS1. Οι αστεροειδείς συστοιχίες έχουν χρονολογηθεί στα 40-100 km / s (25-62 μίλια / δευτερόλεπτο), αλλά κανένας δεν έχει πλησιάσει τα 500 km / δευτερόλεπτο στο οποίο ταξιδεύει αυτό το αστέρι.
Μια άλλη, πιο εξωτική πιθανότητα είναι μια μαύρη τρύπα. Μπορεί να υπάρχουν άλλες, ενδιάμεσες μαύρες τρύπες στον γαλαξιακό δίσκο με αρκετή βαρύτητα για να πετάξει το αστέρι στο διάστημα. Αλλά αυτό είναι κάτι παραπάνω από μια εικασία.
Εάν είναι ένα σύμπλεγμα αστεριών που έβγαλε το LAMOST-HVS1, τότε δεν έχει δει κανείς ακόμη. Το αστέρι της υπερ-ταχύτητας προήλθε από τον σπειροειδή βραχίονα Norma, μια περιοχή που δεν σχετίζεται με γνωστά τεράστια σμήνη αστεριών. Ωστόσο, αυτή η περιοχή είναι καλυμμένη από σκόνη. Θα μπορούσε να υπάρχει ένα σμήνος με αρκετή μάζα για να εκτοξεύσει το αστέρι.
Εάν οι αστρονόμοι μπορούσαν να βρουν ένα τεράστιο σύμπλεγμα εκεί, τότε μπορεί να δείξει ότι όλα τα αστέρια υπερ-ταχύτητας εκτοξεύτηκαν από συναντήσεις με τεράστιες συστάδες και το SMBH δεν έχει καμία σχέση με αυτό. Ή, αντέξτε εδώ, το τεράστιο σμήνος αστεριών θα μπορούσε να έχει μια ενδιάμεση μαύρη τρύπα στο κέντρο του, αρκετά ισχυρό για να εκτοξεύσει το αστέρι.
Προς το παρόν όμως, η προέλευση του LAMOST-HVS1 παραμένει αβέβαιη.
Πηγές:
- Δελτίο Τύπου: Οι ερευνητές του U-M επιβεβαιώνουν το τεράστιο αστέρι που διώχτηκε από τον Γαλαξία μας
- Ερευνητικό έγγραφο: Προέλευση ενός μαζικού υπερ-δραπέτη Subgiant Star LAMOST-HVS1: Επιπτώσεις από Γαία και Φασματοσκοπία παρακολούθησης
