Slnko preteká galaxiou rýchlosťou, ktorá je 30-krát väčšia ako raketoplán na obežnej dráhe (časovanie v rýchlosti 220 km / s vzhľadom na galaktický stred). Približne jedna miliarda hviezd cestuje rýchlosťou zhruba trikrát väčšou ako naše Slnko - tak rýchlo, že môžu úplne uniknúť galaxii!
Objavili sme desiatky týchto takzvaných hviezd hypervelocity. Ako presne však tieto hviezdy dosahujú také vysoké rýchlosti? Odpoveď mohli nájsť astronómovia z University of Leicester.
Prvé tušenie prichádza v pozorovaní hviezd hypervelocity, kde si môžeme všimnúť ich rýchlosť a smer. Z týchto dvoch meraní môžeme tieto hviezdy vystopovať dozadu, aby sme našli ich pôvod. Výsledky ukazujú, že väčšina hviezd hypervelocity sa v Galaktickom centre rýchlo pohybuje.
Teraz máme hrubú predstavu o tom, kde tieto hviezdy získajú svoju rýchlosť, ale nie ako dosahujú také vysoké rýchlosti. Astronómovia sa domnievajú, že dva procesy pravdepodobne budú kopať hviezdy takým veľkým rýchlosťou. Prvý proces zahŕňa interakciu so supermasívnou čiernou dierou (Sgr A *) v centre našej Galaxie. Keď sa binárny systém hviezd priblíži príliš blízko k Sgr A *, pravdepodobne sa zachytí jedna hviezda, zatiaľ čo druhá hviezda bude alarmujúcou rýchlosťou vyhodená z čiernej diery.
Druhý proces zahŕňa výbuch supernovy v binárnom systéme. Kastytis Zubovas, hlavný autor článku, ktorý je tu zhrnutý, povedal časopisu Space Magazine: „Výbuchy supernov v binárnych systémoch tieto systémy narušujú a umožňujú zostávajúcej hviezde odletieť, niekedy s dostatočnou rýchlosťou na únik z Galaxie.“
Existuje však jedna výhrada. Binárne hviezdy v strede našej Galaxie sa budú obiehať navzájom a budú obiehať okolo Sgr A *. Budú s nimi spojené dve rýchlosti. "Ak sa rýchlosť hviezdy okolo binárneho ťažiska stane v priamej línii s rýchlosťou ťažiska okolo supermasívnej čiernej diery, môže byť kombinovaná rýchlosť dosť veľká na to, aby unikla galaxii celkom," vysvetlil Zubovas.
V tomto prípade sa nemôžeme posadiť a čakať, až budeme pozorovať výbuch supernovy, ktorý rozbije binárny systém. Museli by sme mať to šťastie, že to chytíme! Namiesto toho sa astronómovia spoliehajú na počítačové modelovanie, aby obnovili fyziku takejto udalosti. Stanovujú viac výpočtov, aby určili štatistickú pravdepodobnosť výskytu udalosti a skontrolujú, či sa výsledky zhodujú s pozorovaniami.
Astronómovia z Leicesterskej univerzity to urobili práve oni. Ich model obsahuje viac vstupných parametrov, napríklad počet binárnych súborov, ich počiatočné umiestnenie a ich orbitálne parametre. Potom vypočíta, kedy môže hviezda podstúpiť výbuch supernovy, a podľa polohy dvoch hviezd v tom čase, konečnej rýchlosti zostávajúcej hviezdy.
Pravdepodobnosť, že supernova naruší binárny systém, je vyššia ako 93%. Unikne však sekundárna hviezda z galaktického centra? Áno, 4 - 25% času. Zubovas opísal: „Aj keď je to veľmi zriedkavý jav, môžeme očakávať, že niekoľko desiatok takýchto hviezd sa vytvorí počas 100 miliónov rokov.“ Konečné výsledky naznačujú, že tento model vyhadzuje hviezdy dostatočne rýchlo, aby zodpovedali pozorovanému počtu hviezd hypervelocity.
Počet pozorovaní sa zhoduje nielen s počtom hviezd hypervelocity, ale aj s ich rozdelením v priestore. „Hviezdy hypervelocity produkované našou metódou narušenia supernovy nie sú rovnomerne rozmiestnené na oblohe,“ uviedol na papieri spoluautor Dr. Graham Wynn. "Postupujú podľa vzoru, ktorý si zachováva odtlačok hviezdneho disku, v ktorom sa vytvorili. Pozorované hviezdy hypervelocity sa podobajú podobnému vzoru."
Model bol nakoniec veľmi úspešný pri opise pozorovaných vlastností hviezd hypervelocity. Budúci výskum bude zahŕňať podrobnejší model, ktorý umožní astronómom porozumieť konečnému osudu hviezd hypervelocity, účinku výbuchov supernovy na ich okolie a samotnému galaktickému centru.
Je pravdepodobné, že oba scenáre - binárne systémy interagujúce so supermasívnou čiernou dierou a jeden, ktorý prechádza explóziou supernovy - tvoria hviezdy hypervelocity. Štúdium oboch bude naďalej zodpovedať otázky o tom, ako sa tieto rýchle hviezdy tvoria.
Výsledky budú uverejnené v Astrofyzikálnom časopise (predtlačok je k dispozícii tu)
