Greitiausios Paukščių tako žvaigždės yra kitos "galaktikos" "pabėgėliai"

Anonim

Grupė astronomų parodė, kad sparčiausiai besikeičiančios žvaigždės mūsų galaktikoje, kurie keliauja taip greitai, kad gali ištrūkti iš Paukščių tako, iš tiesų yra bėgančios iš daug mažesnės galaktikos aplink mūsų orbitą.

Tyrėjai iš Kembridžo universiteto iš Sloan Digital Sky Survey ir kompiuterinio modeliavimo naudojo duomenis, įrodančius, kad šie žvaigždžių spintaneliai kilę iš Didžiojo Magelano debesies (LMC), kuri yra žvalgybinė galaktika orbitoje aplink Paukščių kelią.

Šios sparčiai besiplečiančios žvaigždės, žinomos kaip "hypervelocity" žvaigždės, sugebėjo išvengti savo pradinio būdo, kai vienos žvaigždės sprogimas dvejetainėje sistemoje paskatino kitą skristi tokiu greičiu, kad sugebėjo išvengti LMC sunkumo ir gauti paimamas į Paukščių kelią. Rezultatai paskelbti Mėnesio pranešimuose Karališkosios astronomijos draugijos, ir bus pristatyti šiandien (liepos 5 d.) Nacionaliniame astronomijos susitikime Hull.

Pirmiausia astronomai manė, kad didžiulės mėlynos žvaigždės, kurios yra didžiulės žvaigždės, gali būti išstumtos iš Paukščių tako centro per didžiąją juodąją skylę. Kiti scenarijai, susiję su nykštukų galaktikų ar chaotiškų žvaigždžių grupių išardymu, taip pat gali reikšti šių žvaigždžių greitį, tačiau visi trys mechanizmai nesugeba paaiškinti, kodėl jie yra tik tam tikroje dangaus dalyje.

Iki šiol buvo pastebėta apie 20 hypervelocity žvaigždžių, daugiausia šiauriniame pusrutulyje, nors yra įmanoma, kad yra daug daugiau, kad galima pastebėti tik pietiniame pusrutulyje.

"Ankstesni hipervelocity žvaigždžių kilmės paaiškinimai manęs nepatinka", - teigė Daglasas Bouberis, Kembridžo astronomijos instituto doktorantas ir pagrindinis autorius. "Hyervelocity žvaigždės daugiausia randamos Leo ir Sextans žvaigždynuose - mes įdomu, kodėl taip yra".

Alternatyvus hipervelocity žvaigždžių paaiškinimas yra tai, kad jie yra binarinės sistemos bėgikai. Ar dvejetainėje žvaigždžių sistemose arčiau dvi žvaigždės, tuo greičiau jie orbituoja vienas kitą. Jei viena žvaigždė sprogsta kaip supernova, ji gali suskaidyti dvejetainį ir likusi žvaigždė skrenda ne spinduliuojamu greičiu. Bėgančioji žvaigždė yra žinoma kaip pabėgėliu. Bėgančios žvaigždės, kilusios iš Paukščių tako, yra nepakankamai greitos, kad jos būtų gilios, nes mėlynos žvaigždės negali orbitati pakankamai arti, kol dvi žvaigždės nesijungia. Tačiau sparčiai besiplečianti galaktika gali sukelti šias greitas žvaigždes.

LMC yra didžiausia ir sparčiausia iš dešimčių nykštukių galaktikų orbitoje aplink Paukščių kelią. Jame yra tik 10% Paukščių tako masės, taigi greičiausiai šioje nykštukėje galaktikoje gimusių bėgikai gali lengvai išvengti savo sunkumo. LMC skrenda aplink Paukščių kelią 400 kilometrų per sekundę ir, kaip ir iš judančio traukinio pagamintas kulkas, greitis iš tų išbėgių žvaigždžių yra greitis, kuriuo jie buvo išmesti, taip pat greitis LMC. Tai yra pakankamai greitas, kad jie būtų žvaigždynai.

"Šios žvaigždės ką tik šoktelėjo iš greitojo traukinio - nenuostabu, kad jie greitai", - sakė bendraautorius Robas Izazardas, Astronomijos instituto Rutherfordas. "Tai taip pat paaiškina jų padėtį danguje, nes greičiausi išpuoliai išvesti išilgai LMC orbitos link Leo ir Sextans žvaigždynų".

Tyrėjai panaudojo Sloan Digital Sky Survey duomenų ir kompiuterinių modelių duomenis, kad modeliuotų, kaip hipervelocity žvaigždės gali išeiti iš LMC ir patekti į Paukščių kelią. Mokslininkai simuliuoja žvaigždžių gimimą ir mirtį LMC per pastaruosius du milijardus metų ir pažymėjo kiekvieną išbėgusią žvaigždę. Po to, kai jie buvo išstumti iš LMC, orbitos bėgančios žvaigždės buvo antrosios modeliavimo, apimančios LMC ir Paukščių tako sunkumą. Šie simuliacija leidžia mokslininkams numatyti, kur danguje tikėtume rasti LMC atgyusias žvaigždes.

"Mes esame pirmieji, kurie imituoja išbrenkančių žvaigždžių išmetimą iš LMC, - mes prognozuojame, kad ten yra 10 000 pabėgėlių, skleidžiamų danguje", - sakė B. Boubert. Pusė imituojamų žvaigždžių, kurios išeina iš LMC, yra pakankamai greita, kad išvengtumėte Płynmečio kelio sunkumo, paversdami jas žvaigždeliais. Jei anksčiau žinomos hipervelocity žvaigždės yra bėgančios žvaigždės, tai taip pat paaiškintų savo padėtį danguje.

Po šimtų milijonų metų didžiulės mėlynos žvaigždės nuleidžia savo gyvybes, žlugdėdamos prie neutronų žvaigždės ar juodosios skylės, o neišvengiamos žvaigždės nesiskiria. Dauguma bėgančių žvaigždžių modeliavimo metu mirė "skrydžio metu" po to, kai jos buvo išmuštos iš LMC. Neutronų žvaigždės ir juodosios skylės, kurios lieka tik tęsiasi savo keliu, ir kartu su 10 000 bėgančių žvaigždžių, mokslininkai taip pat prognozuoja milijoną bėgančių neutronų žvaigždžių ir juodųjų skylių, plaukiančių per Paukščių kelią.

"Mes pakankamai greitai žinome, ar mes esame teisūs", - sakė Boubertas. "Europos kosmoso agentūros" Gaia "palydovas ateinančiais metais pateiks duomenis apie milijardus žvaigždžių, o pietuose - šiaurėje esančių Lio ir Sextans žvaigždyno žvaigždžių pietuose - turėtų būti hipervelio žvaigždžių takas."

menu
menu