Hver gang imellem skubber Mælkevejen ud en stjerne. Den udsendte stjerne bliver typisk kastet ud fra det kaotiske område i midten af galaksen, hvor vores Super Massive Black Hole (SMBH) bor. Men mindst en af dem blev skubbet ud fra den relativt rolige galaktiske disk, en opdagelse, der har astronomer, der genovervejer hele dette stjerneudkastningsfenomen.
"Denne opdagelse ændrer dramatisk vores syn på oprindelsen af hurtigt bevægende stjerner."
Monica Valluri, forskningsprofessor, Institut for Astronomi ved U-M's College for litteratur, videnskab og kunst.
Den pågældende stjerne er en hurtigt bevægende stjerne, eller hvad der også kaldes en hypervelocity-stjerne. Hypervelocity-stjerner er temmelig sjældne i vores galakse. Den første blev opdaget i 2005, og indtil videre har forskere opdaget færre end 30 af dem. De rejser med mere end 1 million miles i timen eller 500 km per sekund, dobbelt så hurtigt som andre stjerner, og det kræver en enorm mængde energi at drive dem til den hastighed.
For at forstå, hvad der sker, skal du kigge på den overordnede struktur af Mælkevejen.
Den galaktiske bule er i centrum, og dybt i hjertet af denne bule er vores galakse SMBH, Skytten A * (Sag. A-stjerne.) Spredes ud rundt omkring den er den galaktiske disk, der består af galakens spiralarme. Af mindre betydning i denne undersøgelse er den stellar glorie og den kugleformede klynger.
Når en stjerne sparkes ud af galaksen, er det normalt en stjerne fra et binært par. Forskere mener, at når et binært par kommer for tæt på SMBH og dets overvældende tyngdekraft, fanger hullet en af stjernerne. Den anden stjerne bliver skudt ud i rummet i et "tyngdekrave." Det sorte hul skal være et supermassivt hul, fordi kun de har kraftig nok tyngdekraft til at fremskynde disse bortkørselstjerner til så høje hastigheder.
Men forskere fra University of Michigan har identificeret en hypervelocity-stjerne, der ser ud til at være kastet ud fra stjerneskiven i stedet for den galaktiske bule.
Monica Valluri og Kohei Hattori sporet en hypervelocity-stjerne kaldet
LAMOST-HVS1, en hypervelocity-stjerne, der er tættere på solen som helst. De brugte et af Magellan-teleskopene til at måle stjernens hastighed og position. Derefter kom de sammen med andre kolleger og kombinerede deres data med data fra ESAs Gaia-mission for at spore hypervelocityens bane tilbage til dens oprindelse. De blev overrasket, da stjernens oprindelse ikke var bule, men den galaktiske disk.
"Denne opdagelse ændrer dramatisk vores syn på oprindelsen af hurtige bevægelser i stjerner," sagde Monica Valluri, en forskerprofessor ved Institut for Astronomi ved U-M's College for litteratur, videnskab og kunst. "Det faktum, at denne enorme, hurtigt bevægende stjernes bane stammer fra disken snarere end i det galaktiske centrum indikerer, at de meget ekstreme miljøer, der er nødvendige for at udsætte hurtige bevægelser, kan opstå på andre steder end omkring supermassive sorte huller."
”Vi er nødt til at overveje andre muligheder for stjernens oprindelse.”
Kohei Hattori, post-doctoral researcher, University of Michigan.
”Vi troede, at denne stjerne kom fra det galaktiske centrum. Men hvis man ser på dens bane, er det klart, at det ikke er relateret til det galaktiske centrum, ”sagde Hattori. ”Vi er nødt til at overveje andre muligheder for stjernens oprindelse.”
Hvad ville disse muligheder være?
Forfatterne er ikke sikre på dette tidspunkt. En mulighed er et møde af en anden art. Den løbende stjerne kan have haft et møde med en hel klynge af andre massive stjerner og er blevet kastet ud af et komplekst tyngdekraftsspil.
Denne type møde har skabt løbsk stjerner i fortiden. Men intet der rejser så hurtigt som LAMOST-HVS1. Stjerneklyngebaner er blevet uret til 40-100 km / s (25-62 miles / sekund), men ingen er kommet tæt på de 500 km / sekund, som denne stjerne rejser på.
En anden, mere eksotisk mulighed er et sort hul. Der kan være andre mellemliggende sorte huller i den galaktiske disk med tilstrækkelig tyngdekraft til at smide stjernen ud i rummet. Men det er lidt mere end et gæt.
Hvis det er en stjerne-klynge, der kastede ud LAMOST-HVS1, er det en, der endnu ikke er set. Hypervelocity-stjerne kom fra Norma-spiralarmen, et område, der ikke er forbundet med nogen kendt massiv stjerne klynger. Imidlertid er dette område godt skjult af støv. Der kunne være en klynge der med nok masse til at skubbe ud stjernen.
Hvis astronomer kunne finde en massiv klynge der, så kan det vise, at alle hypervelocity-stjerner blev skubbet ud fra møder med massive klynger, og SMBH har intet at gøre med det. Eller bære med mig her, den massive stjerne klynge kunne have et mellemliggende sort hul i midten, kraftfuld nok til at skubbe stjernen ud.
På nuværende tidspunkt er LAMOST-HVS1's oprindelse stadig usikker.
Kilder:
- Pressemeddelelse: U-M-forskere bekræfter en massiv hyper-løbsk stjerne, der sprøjtes ud fra Mælkevejsedisken
- Forskningsartikel: Oprindelse af en massiv Hyper-runaway Subgiant Star LAMOST-HVS1: Implikation fra Gaia og opfølgende spektroskopi
