Hogyan tudják a Hypervelocity Stars megsérteni a sebességkorlátozást?

Pin
Send
Share
Send

A Nap a galaxison halad át olyan sebességgel, amely harmincszor nagyobb, mint egy keringő űrhajó (az óramutató behatolása a galaktikus központhoz képest 220 km / s sebességgel). Körülbelül egy milliárd csillag halad körülbelül háromszor nagyobb sebességgel, mint a Napunk - olyan gyorsan, hogy könnyen el tudnak menekülni a galaxisból!

Több tucat ilyen ún. Hiperfejlesztési csillagot fedeztünk fel. De hogy pontosan hogyan érik el ezek a csillagok ilyen nagy sebességet? Leicester egyetemi csillagászai talán megtalálják a választ.

Az első nyom a hiperképességű csillagok megfigyelésén alapul, ahol megfigyelhetjük azok sebességét és irányát. E két mérés alapján visszafelé nyomon követhetjük ezeket a csillagokat, hogy megtaláljuk eredetüket. Az eredmények azt mutatják, hogy a legtöbb hiperképességű csillag gyorsan elindul a Galaktikus Központban.

Durva elképzelésünk van arról, hogy ezek a csillagok mikor nyerik sebességüket, de nem hogyan ilyen nagy sebességet érnek el. A csillagászok szerint két folyamat valószínűleg olyan nagy sebességre rúgja a csillagokat. Az első eljárás a galaxisunk közepén lévő szupermasszív fekete lyukkal (Sgr A *) való interakciót foglalja magában. Amikor egy bináris csillagrendszer túl közel sétál az Sgr A * -hoz, akkor valószínűleg egy csillagot fognak el, míg a másik csillagot valószínűleg riasztó sebességgel távolítják el a fekete lyukból.

A második eljárás egy szupernóva robbanás egy bináris rendszerben. Dr. Kastytis Zubovas, az itt összefoglaló cikk vezető szerzője elmondta a Space Magazine-nak: „A bináris rendszerekben a supernova robbanások megzavarják ezeket a rendszereket, és lehetővé teszik a fennmaradó csillag repülését, néha elég nagy sebességgel, hogy elkerüljék a galaxist.”

Van azonban egy figyelmeztetés. A galaxisunk közepén lévő bináris csillagok mind keringnek egymással, mind pedig az Sgr A * körüli körüli körüli körüli körpályán. Két sebességük lesz velük társítva. "Ha a csillag sebessége a bináris tömegközéppont körül szorosan egybeesik a tömegközéppont sebességével a szupermasszív fekete lyuk körül, akkor az együttes sebesség elég nagy lehet ahhoz, hogy elkerülje a galaxist" - magyarázta Zubovas.

Ebben az esetben nem tudunk leülni és várni, hogy megfigyeljük a szupernóva robbanást, amely felbontja a bináris rendszert. Nagyon szerencséseknek kell lennünk, hogy ezt elkapjuk! Ehelyett a csillagászok számítógépes modellezésre támaszkodnak egy ilyen esemény fizikájának újrateremtésére. Több számítást végeztek az esemény bekövetkezésének statisztikai valószínűségének meghatározása céljából, és ellenőrzik, hogy az eredmények megegyeznek-e a megfigyelésekkel.

A leicesteri egyetem csillagászai éppen ezt tették. Modelleik több bemeneti paramétert tartalmaznak, például a bináris fájlok számát, a kiindulási helyüket és az orbitális paramétereket. Ezután kiszámítja, hogy egy csillag mikor alakulhat ki szupernóva-robbanás, és a két csillag akkori helyzetétől függően a fennmaradó csillag végsebessége.

Az a valószínűsége, hogy a szupernóva megzavarja a bináris rendszert, nagyobb, mint 93%. De elmenekül-e a másodlagos csillag a galaktikus központból? Igen, az idő 4–25% -a. Zubovas leírta: "Noha ez nagyon ritka esemény, számíthatunk arra, hogy több tíz ilyen csillag keletkezik 100 millió év alatt." A végső eredmények azt sugallják, hogy ez a modell csillagokat bocsát ki olyan magas sebességgel, hogy megfeleljen a megfigyelt hiperképességű csillagok számának.

Nem csak a hiperképességű csillagok száma felel meg a megfigyeléseknek, hanem megoszlásuk az űrben is. "A szupernova-megszakítási módszerrel előállított hiperképességű csillagok nem oszlanak el egyenletesen az égbolton" - mondta Dr. Graham Wynn, a cikk társszerzője. "Olyan mintát követnek, amely megtartja a formált csillagtárcsa lenyomatát. A megfigyelt hiperképességű csillagokról látható, hogy hasonló mintát követnek."

Végül a modell nagyon sikeresen leírta a hiperképességű csillagok megfigyelt tulajdonságait. A jövőbeli kutatások részletesebb modellt fognak tartalmazni, amely lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy megértsék a hiperképességű csillagok végső sorsát, a szupernóva robbanásoknak a környezetükre gyakorolt ​​hatását és magát a galaktikus központot.

Valószínű, hogy mindkét forgatókönyv - a szupermasszív fekete lyukkal kölcsönhatásba lépő bináris rendszerek és egy szupernóva-robbanásnak kitett szcenáriók - hiperképességű csillagokat képeznek. Mindkettő tanulmányozása továbbra is megválaszolja azokat a kérdéseket, amelyek ezeknek a gyors csillagoknak a kialakulásáról szólnak.

Az eredményeket közzéteszik az Astrophysical Journal-ban (előzetes nyomtatás elérhető itt)

Pin
Send
Share
Send