Międzynarodowy zespół astronomów odkrył zaskakującą grupę gwiazd hiperprędkościowych – samotnych, pojedynczych obiektów, poruszających się wystarczająco szybko, aby wyrwać się z pola grawitacyjnego Drogi Mlecznej.

Odkrycie to zostało przedstawione na dorocznym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, które miało miejsce na początku stycznia w Waszyngtonie i opublikowane w styczniowym wydaniu czasopisma naukowego “Astrophysical Journal”.

Jak twierdzi Lauren Palladino z Uniwersytetu w Vanderbilt – główna autorka badań – te nowe hiperprędkościowe gwiazdy są inne od tych odkrytych wcześniej. Pierwotnie pod tym terminem rozumieliśmy duże, niebieskie gwiazdy, które powstały w centrum galaktyki. Natomiast te odkryte niedawno są gwiazdami stosunkowo małymi, rozmiarów mniej więcej naszego Słońca, a co dziwniejsze, żadna z nich nie wydaje się pochodzić z jądra galaktyki.

Palladino dokonała tego niezwykłego odkrycia podczas mapowania Drogi Mlecznej przez liczenie orbit gwiazd podobnych do Słońca w Sloan Digital Sky Survey (SDSS) – jednym z głównych przeglądów nieba, pod nadzorem profesor Kelly Holley-Bockelmann.

Wyrzucenie gwiazdy z galaktyki jest bardzo trudne. Najpowszechniejszym mechanizmem to umożliwiającym, jest wzajemne oddziaływanie z bardzo masywną czarną dziurą w jądrze galaktyki. Jednak żadna z tych gwiazd nie pochodzi z jądra galaktyki, co sugeruje, że istnieje całkiem nowa, niespodziewana klasa gwiazd hiperprędkościowych z zupełnie innym mechanizmem “uciekania”.

Astrofizycy wyliczyli, że gwiazda musi mieć prędkość ponad 1,5 miliona km/h względem galaktyki, aby osiągnąć prędkość potrzebną do ucieczki. Oszacowali także, że centralna czarna dziura Drogi Mlecznej ma masę równoważną masie czterech milionów Słońc. Wystarczająco dużą, aby przyspieszyć gwiazdy do niezwykłych prędkości. W najbardziej prawdopodobnym scenariuszu podwójny układ gwiazd zostaje “złapany” w czarną dziurę. Kiedy jedna z gwiazd porusza się ruchem spiralnym w kierunku czarnej dziury, jej towarzyszka jest wyrzucana na zewnątrz z olbrzymią prędkością. Jak na razie odkryto 18 ogromnych, niebieskich gwiazd hiperprędkościowych, które mogły powstać za pomocą takiego mechanizmu.

Palladino wraz z zespołem odkryła gwiazdy wielkości 20 Słońc, które mogą okazać się kolejnymi gwiazdami hiperprędkościowymi. Jak podkreśla, “Jedyne zastrzeżenie dotyczy błędów w mierzonym ruchu gwiazd. Aby otrzymać prędkość gwiazdy trzeba badać i mierzyć jej pozycję bardzo dokładnie przez lata. Jeśli pomiary wykonane są niedokładnie, prędkość gwiazdy może wydawać się dużo większa niż jest w rzeczywistości. Wykonaliśmy kilka testów statystycznych w celu zwiększenia dokładności dokonywanych pomiarów, więc sądzimy, że większość naszych kandydatów okaże się prawdziwymi gwiazdami hiperprędkościowymi“.

Astronomowie kontynuują dodatkowe obserwacje. Okazało się, że te nowe obiekty mają taką samą strukturę jak zwyczajne gwiazdy tworzące się w dysku galaktyki. Naukowcy uważają więc, że wcale nie powstały one w centralnym zgrubieniu galaktycznym, otaczającym je halo lub jakimś miejscu poza galaktyką. Najważniejsze pytanie to: co powoduje taki wzrost prędkości tych gwiazd? Na ostateczną odpowiedź musimy niestety jeszcze poczekać.

Autor

Weronika Łajewska
Weronika Łajewska