Przejdź do treści

Uciekająca gwiazda wyrzucona z galaktycznego “jądra ciemności”

Uciekająca gwiazda

Wykryto ultraszybką gwiazdę podróżującą z zawrotną prędkością 6 milionów km/h, która została wyrzucona przez supermasywną czarną dziurę leżącą w sercu Drogi Mlecznej - jakieś pięć milionów lat temu.

Odkrycia gwiazdy (znanej pod nazwą S5-HVS1) dokonał profesor fizyki z Carnegie Mellon University, Sergey Koposov, w ramach przeglądu nieba S5 (Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey). Okazało się. że znajdująca się w granicach gwiazdozbioru Żurawia S5-HVS1 porusza się dziesięć razy szybciej niż większość gwiazd Drogi Mlecznej. -Prędkość nowo odkrytej gwiazdy jest tak duża, że nieuchronnie opuści ona niebawem naszą Galaktykę i nigdy już do niej nie wróci - mówi Douglas Boubert z Uniwersytetu w Oksfordzie, współautor badań.

Astronomowie zastanawiali się nad pochodzeniem gwiazd o bardzo dużych prędkościach już od ich odkrycia, mającego miejsce zaledwie dwie dekady temu. S5-HVS1 jest jednak zupełnie unikatowym przykładem takiej gwiazdy ze względu na swą dużą prędkość i bliskość Ziemi - dzieli ją od nas „tylko” 29 tysięcy lat świetlnych. Dzięki tym informacjom astronomowie mogą prześledzić jej ruch i całą podróż, jaką przebyła do tego punktu z centrum Drogi Mlecznej, gdzie, jak już wiadomo, czai się czarna dziura o masie czterech milionów mas Słońca, znana też jako radioźródło Sagittarius A*.

To o tyle ciekawe, że od dawna podejrzewano, że to właśnie czarne dziury mogą “odrzucać” z galaktyk gwiazdy - z bardzo dużymi prędkościami. Jednak nigdy dotąd astronomowie nie powiązali aż tak szybkiej gwiazdy z centrum Galaktyki. Naukowcy sądzą, że nasza galaktyczna czarna dziura wyrzuciła tę gwiazdę z prędkością tysięcy kilometrów na sekundę około pięć milionów lat temu. Ten wyrzut miał zatem miejsce w czasie, gdy przodkowie ludzkości uczyli się dopiero chodzić na dwóch nogach.

Superszybkie gwiazdy mogą być wyrzucane przez czarne dziury za sprawą mechanizmu Hillsa, zaproponowanego przez astronoma Jacka Hillsa trzydzieści lat temu. Początkowo S5-HSV1 żyła wraz z innym gwiazdowym towarzyszem w tak zwanym układzie podwójnym gwiazd, ale obie gwiazdy po pewnym czasie zawędrowały zbyt blisko czarnej dziury Sagittarius A*. Wywiązała się wówczas swoista grawitacyjna szamotanina, w której gwiazda towarzysząca została ostatecznie schwytana przez czarną dziurę, a S5-HVS1 została odrzucona daleko od niej z bardzo dużą prędkością.

-To pierwsza wyraźna demonstracja działania mechanizmu Hillsa - podsumowuje Ting Li z Obserwatorium Carnegie i Princeton, lider w przeglądzie S5. -Widok tej gwiazdy jest naprawdę niesamowity, ponieważ wiemy, że musiała ona powstać w centrum Galaktyki, miejscu bardzo odmiennym od naszego lokalnego środowiska. To gość z naprawdę dziwnej krainy.

Odkrycia S5-HVS1 dokonano z pomocą 3,9-metrowego teleskopu angielsko-australijskiego (AAT) zlokalizowanego w pobliżu Coonabarabran w Australi oraz danych pochodzących z satelity Europejskiej Agencji Kosmicznej - Gaia. To połączenie różnych i niezwykłych obserwacji pozwoliło na dokładne wyznaczenie prędkości gwiazdy i jej trasy przelotu z centrum Drogi Mlecznej.

Wyniki badań zostały opublikowane 4 listopada w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Współpraca w ramach przeglądu S5 jednoczy i angażuje astronomów ze Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Australii i Chile.

szybka gwiazda - film

Na ilustracji: Ruch dwóch gwiazd krążących wokół siebie podczas ich zbliżania się do czarnej dziury, a następnie - gdy czarna dziura jest już wystarczająco blisko - zniszczenie tego układu podwójnego. Jedna z gwiazd (czerwona) zostaje przechwycona przez czarną dziurę, podczas gdy jej niebieski towarzysz jest wyrzucony z dużą prędkością. Źródło: Sergey Koposov (cały film YT).

-Cieszę się bardzo, że ta szybko poruszająca się gwiazda została odkryta przez S5 - powiedział Kyler Kuehn z Obserwatorium Lowella, członek komitetu wykonawczego S5. -Podczas gdy głównym celem naukowym przeglądu S5 jest badanie strumieni gwiezdnych - niszczących galaktyki karłowate i gromady kuliste - poświęciliśmy też wolne zasoby tego instrumentu na poszukiwanie innych interesujących obiektów w Drodze Mlecznej i oto wynik - znaleźliśmy coś niesamowitego "za darmo". Mamy nadzieję, że dzięki przyszłym obserwacjom znajdziemy jeszcze coś więcej!

 

Czytaj więcej:

 

Źródło: Mellon College of Science

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Ilustracja: Mellon College of Science