Сонце мчить по Галактиці зі швидкістю, яка в 30 разів більша, ніж космічний човник на орбіті (працює на швидкості 220 км / с щодо центру галактики). Приблизно одна мільярд зірок подорожує зі швидкістю приблизно в 3 рази більшою, ніж наше Сонце - настільки швидкою, що вони можуть повністю вийти з галактики цілком!
Ми виявили десятки цих так званих зірок гіпервелліту. Але як саме ці зірки досягають таких високих швидкостей? Астрономи з Університету Лестера, можливо, знайшли відповідь.
Перша підказка приходить у спостереженні за зірками гіпервегетації, де ми можемо відзначити їх швидкість та напрямок. З цих двох вимірювань ми можемо простежити ці зірки назад, щоб знайти їх походження. Результати показують, що більшість зірок гіпервегета починають швидко рухатися в Галактичному центрі.
Зараз у нас є приблизне уявлення про те, де ці зірки набирають свою швидкість, але ні як вони досягають таких великих швидкостей. Астрономи вважають, що два процеси, ймовірно, вдарять зірок до такої великої швидкості. Перший процес передбачає взаємодію із надмасивною чорною дірою (Sgr A *) в центрі нашої Галактики. Коли двійкова зіркова система занадто близька до Sgr A *, одна зірка, ймовірно, буде захоплена, а інша зірка, швидше за все, відкинеться від чорної діри з тривожною швидкістю.
Другий процес передбачає вибух наднової в двійковій системі. Доктор Каститіс Зубовас, провідний автор статті, підсумованої тут, розповів Space Magazine: "Вибухи Супернової у бінарних системах руйнують ці системи і дозволяють залишитися зірці відлітати, іноді з достатньою швидкістю, щоб уникнути Галактики".
Однак є один застереження. Бінарні зірки в центрі нашої Галактики обидва будуть обертатися навколо навколо орбіти Sgr A *. Вони будуть мати дві швидкості, пов'язані з ними. "Якщо швидкість зірки навколо центральної маси бінарних ліній буде тісно співпадати зі швидкістю центру маси навколо надмасивної чорної діри, комбінована швидкість може бути достатньо великою, щоб взагалі вийти з Галактики", - пояснив Зубовас.
У цьому випадку ми не можемо сидіти і чекати, щоб спостерігати вибух наднової, що розбиває бінарну систему. Нам би пощастило це зловити! Натомість астрономи покладаються на комп'ютерне моделювання, щоб відтворити фізику такої події. Вони встановлюють кілька обчислень, щоб визначити статистичну ймовірність того, що подія відбудеться, і перевіряють, чи відповідають результати спостереженням.
Астрономи з Лестерського університету зробили саме це. Їх модель включає декілька вхідних параметрів, таких як кількість бінарних файлів, їх початкові місця та орбітальні параметри. Потім він підраховує, коли зірка може зазнати вибуху наднової, і залежно від положення двох зірок у цей час, кінцеву швидкість зірки, що залишилася.
Ймовірність того, що наднова порушує бінарну систему, перевищує 93%. Але чи втече вторинна зірка з галактичного центру? Так, 4 - 25% часу. Зубовас описав: "Хоча це дуже рідкісне явище, ми можемо очікувати створення кількох десятків таких зірок протягом 100 мільйонів років". Кінцеві результати говорять про те, що ця модель викидає зірки зі швидкістю, достатньо високою, щоб відповідати спостережуваному числу зірок гіпервельтіти.
Кількість зірок гіпервельмітів не тільки відповідає спостереженням, але і їх розподілу по космосу. "Зірки гіпервегетації, що виробляються нашим методом зриву наднової, не розподіляються рівномірно по небу", - сказав доктор Грехем Вайн, співавтор статті. "Вони слідують шаблону, який зберігає відбиток зоряного диска, в якому вони утворилися. Спостерігаються, що зірки гіпервелліту слідують подібному шаблону".
Врешті-решт, модель виявилася дуже успішною в описі спостережуваних властивостей зірок гіпервелікальності. Майбутні дослідження включатимуть більш детальну модель, яка дозволить астрономам зрозуміти кінцеву долю зірок гіпервелліту, вплив вибухів наднової на їх оточення та сам галактичний центр.
Цілком імовірно, що обидва сценарії - бінарні системи, що взаємодіють із надмасивною чорною дірою, та сценарій, що переживає вибух наднової, утворюють зірки гіпервельтика. Вивчення обох продовжить відповідати на питання про те, як формуються ці швидкі зірки.
Результати будуть опубліковані в Astrophysical Journal (передрук доступний тут)
