Sunce utrkuje kroz Galaksiju brzinom koja je 30 puta veća od svemirskog šatla u orbiti (brzinom od 220 km / s u odnosu na galaktički centar). Otprilike jedna od milijardu zvijezda putuje brzinom otprilike 3 puta većom od našeg Sunca - tako brzom da mogu u potpunosti pobjeći iz galaksije!
Otkrili smo desetke ovih takozvanih zvijezda hipervelocity. Ali kako točno ove zvijezde dostižu tako velike brzine? Astronomi sa Sveučilišta u Leicesteru možda su našli odgovor.
Prvi trag dolazi u promatranju zvijezda hipervelocity, gdje možemo primijetiti njihovu brzinu i smjer. Iz ta dva mjerenja možemo pratiti te zvijezde unatrag kako bismo pronašli njihovo porijeklo. Rezultati pokazuju da se većina zvijezda hipervelociteta brzo kreće u Galaktičkom centru.
Sada imamo grubu predodžbu o tome gdje ove zvijezde dobivaju svoju brzinu, ali ne kako dostižu tako velike brzine. Astronomi misle da će dva procesa vjerojatno dovesti zvijezde do tako velike brzine. Prvi postupak uključuje interakciju sa supermasivnom crnom rupom (Sgr A *) u središtu naše Galaksije. Kad se binarni sustav zvijezda preblizu Sgr A *, jedna zvijezda vjerojatno će biti zarobljena, dok će druga zvijezda alarmantno brzo odletjeti iz crne rupe.
Drugi postupak uključuje eksploziju supernove u binarnom sustavu. Dr. Kastytis Zubovas, vodeći autor sažetka ovdje sažetka, rekao je za Space Magazine: "Eksplozije Supernove u binarnim sustavima uništavaju te sustave i omogućavaju preostaloj zvijezdi da leti, ponekad s dovoljno brzine da pobjegne iz Galaksije."
Postoji, međutim, jedno upozorenje. Binarne zvijezde u središtu naše Galaksije obje će biti u orbiti jedna prema drugoj i vršit će se oko Sgr A *. Imat će dvije brzine povezane s njima. "Ako se brzina zvijezde oko binarnog središta mase dogodi da se usko podudara sa brzinom središta mase oko supermasivne crne rupe, kombinirana brzina može biti dovoljno velika da u potpunosti pobjegne iz Galaksije", objasnio je Zubovas.
U ovom slučaju, ne možemo sjediti i čekati da promatramo eksploziju supernove koja razbija binarni sustav. Morali bismo imati veliku sreću da to uhvatimo! Umjesto toga, astronomi se oslanjaju na računalno modeliranje kako bi rekreirali fiziku takvog događaja. Postavili su više izračuna kako bi odredili statističku vjerojatnost da će se događaj dogoditi i provjerili podudaraju li se rezultati s opažanjima.
Astronomi sa Sveučilišta u Leicesteru učinili su upravo to. Njihov model uključuje više ulaznih parametara, kao što su broj binarnih datoteka, njihova početna mjesta i njihovi orbitalni parametri. Zatim izračunava kada bi neka zvijezda mogla proći eksploziju supernove, a ovisno o položaju dviju zvijezda u tom trenutku, konačnu brzinu preostale zvijezde.
Vjerojatnost da supernova poremeti binarni sustav veća je od 93%. Ali da li sekundarna zvijezda tada pobjegne iz galaktičkog središta? Da, 4 - 25% vremena. Zubovas je opisao, "Iako je to vrlo rijetka pojava, možemo očekivati da će se stvoriti nekoliko desetaka takvih zvijezda tijekom 100 milijuna godina." Konačni rezultati sugeriraju da ovaj model izbacuje zvijezde s dovoljno visokim stopama da se podudaraju s promatranim brojem zvijezda hipervelocity.
Ne samo da se broj zvijezda hipervelociteta podudara s opažanjima, već i njihova raspodjela u prostoru. „Zvijezde hipervelocity proizvedene metodom poremećaja supernove nisu ravnomjerno raspoređene na nebu“, rekao je dr. Graham Wynn, koautor knjige. "Oni slijede obrazac koji zadržava otisak diska zvijezde u kojem su se formirali. Promatrane zvijezde hipervelocity slijede ovako sličan obrazac."
Na kraju je model bio vrlo uspješan u opisivanju promatranih svojstava zvijezda hipervelocity. Buduća istraživanja uključivat će detaljniji model koji će astronomima omogućiti da razumiju konačnu sudbinu zvijezda hipervelocity, učinak eksplozija supernove na njihovo okruženje i sam galaktički centar.
Vjerojatno je da oba scenarija - binarni sustavi koji međusobno djeluju s supermasiranom crnom rupom i jedan koji prolaze kroz eksploziju supernove stvaraju zvijezde hipervelocity. Proučavanje obojice nastavit će odgovarati na pitanja o tome kako se oblikuju ove brze zvijezde.
Rezultati će biti objavljeni u Astrophysical Journal (pretisak dostupan ovdje)
