Sonce dirka skozi Galaksijo s hitrostjo, ki je 30-krat večja od vesoljskega čolna v orbiti (ki deluje 220 km / s glede na središče galaktike). Približno ena od milijarde zvezd potuje s hitrostjo, približno 3-krat večjo od našega Sonca - tako hitro, da se zlahka v celoti izognejo galaksiji!
Odkrili smo na desetine teh tako imenovanih zvezd hipervelocityja. Toda kako točno te zvezde dosegajo tako visoke hitrosti? Astronomi z univerze v Leicesterju so morda našli odgovor.
Prvi namig je pri opazovanju zvezd hipervelocity, kjer lahko zabeležimo njihovo hitrost in smer. Iz teh dveh meritev lahko sledimo tem zvezdam nazaj, da bi našli njihov izvor. Rezultati kažejo, da se večina zvezd hipervelocityja hitro začne gibati v Galaktičnem centru.
Zdaj imamo grobo predstavo, kje te zvezde pridobijo svojo hitrost, vendar ne kako dosegajo tako visoke hitrosti. Astronomi menijo, da bosta dva procesa verjetno pognala zvezde do tako velikih hitrosti. Prvi postopek vključuje interakcijo s supermasivno črno luknjo (Sgr A *) v središču naše Galaksije. Ko se binarni zvezdasti sistem preblizu Sgr A *, je ena zvezda verjetno ujeta, druga zvezda pa bo z alarmantno hitrostjo odletela iz črne luknje.
Drugi postopek vključuje eksplozijo supernove v binarnem sistemu. Dr. Kastytis Zubovas, glavni avtor prispevka, ki ga je povzel tukaj, je za Space Magazine povedal: "Eksplozije Supernove v binarnih sistemih motijo te sisteme in omogočajo, da preostala zvezda odleti, včasih z dovolj hitrosti, da pobegne iz Galaksije."
Obstaja pa en opozorilo. Binarne zvezde v središču naše Galaksije se med seboj krožijo in krožijo po Sgr A *. Z njimi bosta povezani dve hitrosti. "Če se hitrost zvezde okoli binarnega središča mase natančno ujema s hitrostjo središča mase okoli supermasivne črne luknje, je lahko kombinirana hitrost dovolj velika, da lahko v celoti uide iz Galaksije," je pojasnil Zubovas.
V tem primeru ne moremo sedeti in čakati, da opazimo eksplozijo supernove, ki razbije binarni sistem. To bi morali imeti zelo srečo! Namesto tega se astronomi zanašajo na računalniško modeliranje, da poustvarijo fiziko takega dogodka. Postavili so več izračunov, da bi določili statistično verjetnost dogodka in preverili, ali se rezultati ujemajo z opazovanji.
Astronomi z univerze v Leicesterju so to storili prav. Njihov model vključuje več vhodnih parametrov, kot so število dvojišč, njihove začetne lokacije in njihovi orbitalni parametri. Nato izračuna, kdaj bi lahko zvezda doživela eksplozijo supernove, in glede na položaj obeh zvezd v tem času, končno hitrost preostale zvezde.
Verjetnost, da supernova zmoti binarni sistem, je večja od 93%. Toda ali sekundarna zvezda potem pobegne iz galaktičnega središča? Da, 4 - 25% časa. Zubovas je opisal: "Čeprav je to zelo redek pojav, lahko pričakujemo, da se bo ustvarilo več deset takšnih zvezd v 100 milijonih let." Končni rezultati kažejo, da ta model izvrže zvezde s stopnjami, ki so dovolj visoke, da se lahko ujemajo s številom zvezd hipervelocityja.
Število zvezd hipervelocity se ne samo ujema z opazovanji, ampak tudi njihova razporeditev po vesolju. "Zvezde hipervelocity, ki nastanejo z našo metodo za motnje supernove, niso enakomerno razporejene po nebu," je dejal dr. Graham Wynn, soavtor prispevka. "Sledijo vzorcu, ki ohranja odtis zvezdastega diska, v katerem so se oblikovali. Opažene zvezde hipervelocity naj bi sledile podobnemu vzorcu."
Na koncu je bil model zelo uspešen pri opisovanju opazovanih lastnosti zvezd hipervelocity. Prihodnje raziskave bodo vključevale podrobnejši model, ki bo astronomom omogočil razumevanje končne usode zvezd hipervelocity, učinek eksplozij supernove na njihovo okolico in sam galaktični center.
Verjetno bosta oba scenarija - binarni sistem, ki medsebojno delujeta s supermasivno črno luknjo, in tisti, ki je podvržen eksploziji supernove, tvorila zvezde hipervelocity. Študij obeh bo še naprej odgovarjal na vprašanja, kako se oblikujejo te hitre zvezde.
Rezultati bodo objavljeni v Astrofizični reviji (predtisk je na voljo tukaj)
