Slunce proběhne galaxií rychlostí, která je 30krát větší než raketoplán na oběžné dráze (časování ve vzdálenosti 220 km / s vzhledem k galaktickému centru). Asi jedna z miliard hvězd cestuje rychlostí zhruba třikrát větší než naše Slunce - tak rychle, že mohou snadno uniknout galaxii úplně!
Objevili jsme desítky těchto tzv. Hypervelocity hvězd. Ale jak přesně tyto hvězdy dosahují tak vysokých rychlostí? Odpověď možná našli astronomové z University of Leicester.
První vodítko přichází v pozorování hypervelocity hvězd, kde můžeme zaznamenat jejich rychlost a směr. Z těchto dvou měření můžeme tyto hvězdy vystopovat zpět, abychom našli jejich původ. Výsledky ukazují, že většina hvězd s hypervelocity se v Galaktickém centru rychle pohybuje.
Nyní máme hrubou představu o tom, kde tyto hvězdy získají svou rychlost, ale ne jak dosahují tak vysokých rychlostí. Astronomové se domnívají, že dva procesy budou pravděpodobně kopat hvězdy tak velkými rychlostmi. První proces zahrnuje interakci se supermasivní černou dírou (Sgr A *) ve středu naší Galaxie. Když binární hvězdný systém putuje příliš blízko k Sgr A *, je pravděpodobné, že bude zachycena jedna hvězda, zatímco druhá hvězda bude pravděpodobně vyplacena z černé díry alarmujícím tempem.
Druhý proces zahrnuje výbuch supernovy v binárním systému. Dr. Kastytis Zubovas, hlavní autor článku, který je zde shrnut, řekl časopisu Space Magazine: „Výbuchy Supernovy v binárních systémech tyto systémy narušují a umožňují zbývající hvězdě odletět, někdy s dostatečnou rychlostí, aby unikly Galaxii.“
Existuje však jedna námitka. Binární hvězdy ve středu naší Galaxie se budou obíhat navzájem a obíhat kolem Sgr A *. Budou s nimi spojeny dvě rychlosti. "Pokud dojde k tomu, že se rychlost hvězdy kolem binárního středu hmoty vyrovná těsně s rychlostí středu hmoty kolem supermasivní černé díry, může být společná rychlost dostatečně velká, aby unikla Galaxii," vysvětlil Zubovas.
V tomto případě si nemůžeme sednout a čekat, až si všimneme výbuchu supernovy, který rozbije binární systém. Museli bychom mít velké štěstí, abychom to chytili! Místo toho se astronomové spoléhají na počítačové modelování, aby znovu vytvořili fyziku takové události. Nastavili několik výpočtů, aby určili statistickou pravděpodobnost, že událost nastane, a zkontrolují, zda výsledky odpovídají pozorování.
Astronomové z University of Leicester to právě udělali. Jejich model zahrnuje více vstupních parametrů, jako je počet binárních souborů, jejich počáteční umístění a jejich orbitální parametry. Poté vypočítá, kdy může hvězda podstoupit výbuch supernovy, a v závislosti na poloze dvou hvězd v té době, konečné rychlosti zbývající hvězdy.
Pravděpodobnost, že supernova naruší binární systém, je větší než 93%. Unikne ale sekundární hvězda z galaktického centra? Ano, 4 - 25% času. Zubovas popsal: „I když se jedná o velmi vzácný případ, můžeme očekávat, že se několik desítek takových hvězd vytvoří během 100 milionů let.“ Konečné výsledky naznačují, že tento model vypouští hvězdy s rychlostmi dostatečně vysokými, aby odpovídaly pozorovanému počtu hypervelocity hvězd.
Nejenže se počet hvězd hypervelocity shoduje s pozorováním, ale také jejich distribuce v prostoru. "Hvězdy hypervelocity produkované naší metodou supernovy disrupce nejsou rovnoměrně rozloženy na obloze," řekl Dr. Graham Wynn, spoluautor na papíře. "Sledují vzor, který si zachovává otisk hvězdného disku, ve kterém se vytvořili. Pozorované hvězdy hypervelocity jsou sledovány takovým vzorem."
Nakonec byl model velmi úspěšný při popisu pozorovaných vlastností hypervelocity hvězd. Budoucí výzkum bude zahrnovat podrobnější model, který umožní astronomům pochopit konečný osud hypervelocity hvězd, účinek, který mají výbuchy supernovy na jejich okolí, a samotné galaktické centrum.
Je pravděpodobné, že oba scénáře - binární systémy interagující se supermasivní černou dírou a jeden podstupující výbuch supernovy - vytvářejí hypervelocity hvězd. Studium obou bude i nadále odpovídat na otázky, jak se tyto rychlé hvězdy formují.
Výsledky budou zveřejněny v Astrophysical Journal (předtisk je k dispozici zde)
