Pędzą z prędkością ponad tysiąca kilometrów na sekundę – to najszybsze gwiazdy w Drodze Mlecznej. Doktorant Fraser Evans prowadzi badania nad tymi nieuchwytnymi gwiazdami hiperprędkościowymi – i odkrył, że mogą nas one wiele nauczyć na przykład o czarnych dziurach i supernowych.
Gwiazdy hiperprędkościowe (hypervelocity stars – HVS) to gwiazdy, które poruszają się tak szybko, że mogą uciec od grawitacji Drogi Mlecznej. W 2019 roku astronomowie odkryli gwiazdę – S5-HVS1 – która porusza się z zadziwiającą prędkością 1755 kilometrów na sekundę. Od tego czasu znaleziono dziesiątki takich gwiazd. W samej naszej Galaktyce jest ich prawdopodobnie około tysiąca.
Evans użył symulacji komputerowych, aby zasymulować przejście milionów hipotetycznych HVS przez Drogę Mleczną. Chciał lepiej zrozumieć, skąd pochodzą i jaka jest ich prędkość. Aby wykonać odpowiednie symulacje komputerowe, wykorzystaliśmy wiele danych z sondy kosmicznej Gaia, która zmapowała imponującą liczbę dwóch miliardów gwiazd w Drodze Mlecznej – powiedział Evans. Wyniki jego badań sprawiają, że w przyszłości łatwiej będzie znaleźć HVS.
Dlaczego jednak tak ważne jest dla astronomów, aby dowiedzieć się więcej o tych demonach prędkości? Możemy z dużą pewnością założyć, że niektóre z odkrytych obecnie HVS zostały wyrzucone w wyniku grawitacyjnego spotkania z masywną czarną dziurą w centrum Drogi Mlecznej: Sagittarius A*. Podobny efekt obserwujemy w Wielkim Obłoku Magellana – innej galaktyce, co do której mamy powody sądzić, że również zawiera czarną dziurę. W odpowiednich warunkach również supernowe mogą wyrzucać z siebie gwiazdy o dużej prędkości. Gwiazdy, które zmieniają się w supernowe są niezwykle rzadkie w naszej Galaktyce, a zdarzenie tego rodzaju są tak krótkotrwałe, że trudno je zmierzyć. Do tego dochodzi fakt, że wokół Sagittariusa A* krąży tyle gwiazd i pyłu, że nie możemy właściwie zobaczyć, co się tam dzieje – wyjaśnia Evans. Niektóre HVS lecą w bardziej widocznych częściach przestrzeni i mogą nam powiedzieć więcej o tym, skąd pochodzą – na przykład o grawitacji czarnych dziur lub ilości energii, jaką wytwarza supernowa.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
Źródło: Leiden University
Na ilustracji: Wizja artystyczna gwiazdy hiperprędkościowej. Źródło: ESA
