Astronomowie z Harvard-Smithsonian Center for Astrophisics znaleźli kolejnych gwiezdnych wyrzutków – dwie gwiazdy, które wylatują z Galaktyki z tak dużą prędkością, że nigdy nie będą mogły tu wrócić. Tym samym liczba gwiazd, które skazane są na międzygalaktyczne wygnanie wzrosła do pięciu. Pierwszego tego typu odkrycie ci sami naukowcy dokonali w 2005 roku. Innym obiektem była gwiazda-uciekinierka z Wielkiego Obłoku Magellana.

Te gwiazdy stanowią nową klasę obiektów astronomicznych – to wyrzutki, opuszczające galaktykę” – mówi Warren Brown, kierujący badaniami, który proponuje dla tych obiektów nazwę gwiazdy hiperprędkościowe (hypervelocity stars).

Zaobserwować takiego wyrzutka nie jest łatwo. Naukowcy oszacowali, że w naszej Galaktyce powinno znajdować się około 1000 takich obiektów. Tymczasem Droga Mleczna ma około 100 miliardów gwiazd. Czyżby więc naukowcy znaleźli igłę w stogu siana?

Nasze odkrycie nie było dziełem szczęścia ani przypadku” – mówi Margaret Gerell, współautorka publikacji. Kluczem do sukcesu była wiedza gdzie i czego szukać. Następnie należało przyjrzeć się dziesiątkom kandydatów znalezionych na fragmencie nieba o powierzchni 8000 tracz Księżyca.

Według przewidywań teorii, wyrzutkowie zostali wystrzeleni z centrum galaktyki przed milionami lat. Każdy z nich był częścią układu podwójnego. Gdy system taki zawędrował zbyt blisko centralnej czarnej dziury, ogromne oddziaływanie grawitacyjne rozerwało układ, zatrzymując jeden obiekt w pobliżu czarnej dziury, a drugi wysyłając na kosmiczną poniewierkę, z prędkością ponad tysiąca kilometrów na sekundę. Obecność kosmicznych wyrzutków jest tym samym potwierdzeniem istnienia czarnej dziury.

Dwie znalezione gwiazdy to krótkożyjące ciała około 4 razy masywniejsze od Słońca. W centrum Drogi Mlecznej znajduje się wiele podobnych obiektów. Dokładniejsze badania wykazały również, że wokół czarnej dziury w centrum Galaktyki, gwiazdy krążą po bardzo wydłużonych orbitach – takich jakie w modelu wystrzeliwania gwiazdy z hiper prędkością przewidywane są dla pozostawionych towarzyszy.

Naukowcy szacują, że do wystrzelenia gwiazdy dochodzi średnio co 100 tysięcy lat. Przy wielkiej ilość gwiazd w centrum Galaktyki, szanse na zaobserwowanie wyrzutka zaraz po wystrzeleniu są znikome. Naukowcy szukali więc dalej od centrum, gdzie proporcje pomiędzy pędzącymi uciekinierkami a innymi gwiazdami są korzystniejsze oraz wybierali kandydatów po typie, tak by były to gwiazdy charakterystyczne dla centrum Galaktyki, lecz nietypowe dla obecnego otoczenia.

Każda uciekinierka dostarcza ważnych informacji na temat ekstremalnych warunków panujących w centrum. Może dostarczyć informacji o historii Drogi Mlecznej. Przykładowo, gdyby do centrum Galaktyki zawędrowała gromada gwiazd, okazałoby się, że wielu wyrzutków zostało wystrzelonych w tym samym czasie. Jak narazie każda ze znanych gwiazd-wyrzutków pochodzi z innego momentu, nie ma więc przesłanek na podobny scenariusz.

Gwiazdy hiperprędkościowe mogą również pomóc zbadać strukturę Galaktyki. Jak zauważa Geller: “W ciągu swojego życia gwiazdy te przemierzają większość obszaru Galaktyki. Gdybyśmy mogli zmierzyć ich ruch po niebie, moglibyśmy wysnuć wnioski na temat kształtu Drogi Mlecznej i rozmieszczenia ciemnej materii“.

Pierwsza uciekinierka, SDSS J091301.0+305120 znajduje się w kierunku gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy i porusza się z prędkością około 2 milionów kilometrów na godzinę, obecnie znajdując się w odległości 240 000 lat świetlnych od Ziemi. Druga, SDSS J091759.5+672238, porusza się z prędkością 2,3 milionów kilometrów na godzinę i znajduje w odległości 180 tysięcy lat świetlnych. Obie gwiazdy znajdują się tak daleko od Ziemi, że ich ruch można zaobserwować jedynie za pomocą bardzo specjalistycznego sprzętu.

Artykuł opisujący znalezisko został zgłoszony do publikacji w Astrophisical Journal Letters. Zapraszamy również do zapoznania się z jego treścią online.

Autor

Anna Marszałek

Komentarze

  1. pies na teorie    

    W stogu siana po omacku. — Wg moich przewidywań, wśród tej uciekającej piątki gwiazd możliwa jest zależność – im dalej od centrum Galaktyki tym większa prędkość.
    Czy ma ktoś takie zestawienie ?
    Potwierdzenie tego przypuszczenia mocno zachwiałoby i tak już wątpliwą teorią/hipotezą katapultowania gwiazd przy rozmontowaniu poprzednich układów podwójnych w pobliżu centralnej czarnej dziury.

    Uwaga do artykułu.
    Jedna z tych gwiazd nie ucieka z Wielkiego Obłoku Magellana, wręcz przeciwnie – właśnie tam zmierza. Natomiast wg jednej z kilku naukowych spekulacji (moim zdaniem absurdalnej) –ponoć wcześniej została katapultowana (przez centralną czarną dziurę w LMC :]) i wraca…

    Również ta nowoodkryta gwiazda warta jest spekulacji jak w komentarzach pod newsem:
    http://news.astronet.pl/news.cgi?5139

    Pozdrawiam i życzę pomyślności
    z okazji rozpoczynającego się właśnie
    Roku Psa.

  2. NitaJerzy    

    Po lekturze tego ciekawego newsa nasuwają mi się pytania — Ciekawe czy taka wyrzucona gwiazda natrafiając w przestrzeni międzygalaktycznej na obszerny obłok gazu mogłaby go grawitacyjnie zagęścic wokół siebie – zważywszy na przeciwdziałające temu ciśnienie jej promieniowania – początkowo jedynie gdzieś na peryferiach obszaru swojego oddziaływania ? Może po jakimś czasie gwiezdny banita mógłby stac się centrum wielokrotnego układu gwiazd powstałych z owego zagęszczonego gazu a poźniej młodziutkiej bardzo bardzo karłowatej galaktyki ? Na razie takich sytuacji w międzygalaktycznych przestworzach nie wykrywamy, ale nasze możliwości obserwacyjne rosną.
    Może więc ? …
    Czy pobliska Gwiazda Strzała Barnarda, poruszająca się znacznie szybciej niż inne pobliskie Słońcu gwiazdy, też przybyła w nasze okolice z centrum Galaktyki ? Czy może jednak prędkośc jej jest wynikiem rozpadu jakiegoś układu podwójnego ? A jeśli tak, to jak dawno temu do rozpadu tego doszło ? Jeśli stosunkowo niedawno to może da się znaleźc drugi składnik lub jego pozostałośc ?

    1. Ryszard Brightner    

      Chyba właściwy trop. — Uważam, że obserwacja gwiazd o nietypowych prędkościach, zlokalizowanych w pobliżu płaszczyzny dysku Galaktyki ma głęboki sens. Mogą rozpoczynać ucieczkę (lub zmieniać trajektorie) poddane wpływowi uciekających czarnych dziur.

      Trafiłem na artykuł przerastający najśmielsze przewidywania w tym zakresie:
      http://www.spaceflightnow.com/news/n0602/11stars/

      Spłycone tłumaczenie jest tu:
      http://portalwiedzy.onet.pl/1259994,10489,info.html
      Wklejam wysłany też tam tekst:

      Inna (niekonwencjonalna) interpretacja obserwacji M 12 / NGC 6218 -wg nowego modelu ewolucji Galaktyki zjawisko interpretuje się następująco:

      1) Niezwykle trafne jest stwierdzenie stosunkowo małej ilości gwiazd karłowatych, w odniesieniu do typowych gromad kulistych. Tak, M 12 nie jest gromadą kulistą, ma inną genezę. To skupisko gwiazd ściągniętych podczas formowania się czarnej dziury nowej generacji (BH-2, w pierwszym przybliżeniu o kształcie torusa).

      2) Domniemanie eliptycznej trajektorii uważam za przedwczesne (za mało danych, brak precedensu). Lokalizacja w Wężowniku i odległość od US – wskazują, że czarna dziura wraz z gwiazdami wyciągana jest w kierunku LMC. Prędkość zapewne nie jest jeszcze imponująca, bo to początek ucieczki, słabiej związane gwiazdy zostają (bezwładnościowo). Trajektorię ucieczki można określić biorąc pod uwagę pobliskie tunele wymiecione przez inne uciekające czarne dziury, zbiegające się w LMC, widoczne jako czarne smugi na zdjęciu nieba w promieniach X (Rosat).

      Niezależnie od powyższego grupie astronomów należy się wielkie uznanie i szacunek za mrówczą pracę i cenne wyniki.

      1. Ryszard Brightner    

        Uzupełnienie. — Tunele wymiecione z materii i źródeł promieniowania (przez wyciągnięte z Galaktyki czarne dziury) najlepiej widać na obrazku:
        http://orion.pta.edu.pl/apodmain/apod/ap000819.html

  3. ciekawski1    

    Dlaczego nikogo to nie rusza ? — Oczywiście śrubki przy teleskopach/lunetach oraz zadania domowe to ważne tematy na tym forum. Jednak w miarę możliwości chyba warto od czasu do czasu spojrzeć szerzej.

    W tym wątku:

    a)
    Pies może mieć rację, ale w odniesieniu do tych samych uciekających gwiazd. Ogólne zestawienie prędkości i odległości całej uciekającej piątki nie potwierdza zależności „ im dalej tym szybciej”. Natomiast prędkość danej gwiazdy może wzrastać z odległością. Szybko potwierdzić (zaprzeczyć) tego jednak się nie da, są znaczące błędy pomiarów.

    b)
    Są wątpliwości w sprawie tych „tuneli” / czarnych smug – widocznych na zdjęciu nieba w promieniach X, które w podanym źródle wyjaśniane są dość mętnie.
    Część można tłumaczyć technologią wykonania zdjęcia:
    http://wave.xray.mpe.mpg.de/rosat/calendar/1991/feb

    Ale jak wytłumaczyć te, na tle których widać źródła promieniowania ?
    No i dlaczego nie ma analogicznego obszaru zbieżności w lewej górnej ćwiartce ?
    Czy jest tu ktoś, kto kuma coś więcej w tym temacie ?

    1. ciekawski1    

      Gdybanie…. — … a gdyby jednak okazało się, że te czarne smugi to są tory po czarnych dziurach, to byłby to koronny dowód potwierdzający Nowy Model Kosmologiczny. Dalej wg jednego z dwóch możliwych scenariuszy można przewidywać rozmontowanie Galaktyki w ciągu najbliższych kilku milionów lat, zaś poszczególnych składników (np. US) znacznie szybciej.

Komentarze są zablokowane.