Astronomer har hittat ett par stellar udda kulor ute i kanterna av vår galax. Stjärnorna i fråga är ett binärt par, och de två följeslagarna rör sig mycket snabbare än vad som borde vara i den delen av galaxen. Upptäckten rapporterades i ett papper den 11 april 2016 i Astrophysical Journal Letters.
Det binära systemet heter PB3877, och på 18 000 ljusår bort från oss är det inte exakt i vårt grannskap. Det är ute förbi Scutum-Centaurus-armen, förbi Perseus-armen och till och med den yttre armen, i ett område som kallas den galaktiska gloria. Denna binära stjärna har också den höga metalliciteten hos yngre stjärnor snarare än den låga metalliciteten hos de äldre stjärnorna som befolkar de yttre räckorna. Så PB3877 är ett pussel, det är säkert.
PB3877 är vad som kallas en Hyper-Velocity Star (HVS), eller skurkstjärna, och även om astronomer har hittat andra HVS: er, mer än 20 av dem i själva verket, är detta den första binära som hittades. Paret består av en varm dvärg primärstjärna som är mer än fem gånger varmare än solen, och en svalare följeslagare som är cirka 1 000 grader kallare än solen.
Hyper-Velocity-stjärnor är snabba och kan nå hastigheter upp till 1 198 km. per sekund, (2,7 miljoner miles per timme), kanske snabbare. Med den hastigheten kunde de korsa avståndet från jorden till månen på cirka 5 minuter. Men det som förundras med denna binära stjärna är inte bara dess hastighet och dess binära natur, utan dess läge.
Själva Hyper-Velocity-stjärnorna är sällsynta, men PB3877 är ännu mer sällsynt för sin plats. Normalt måste hyperhastighetsstjärnor vara tillräckligt nära det stora svarta hålet i mitten av en galax för att nå sina otroliga hastigheter. En stjärna kan dras mot det svarta hålet, påskyndas av hålets obevekta drag och sedan skjutas upp på väg ut ur galaxen. Detta är samma åtgärd som rymdskepp kan använda när de får en tyngdkraftsassistans genom att resa nära en planet.
Den här videon visar hur stjärnor kan accelerera när deras bana tar dem nära de supermassiva svarta hålen i mitten av Vintergatan.
Men banan PB3877 visar astronomer att den inte kunde ha sitt ursprung nära galaxens centrum. Och om det hade kastats ut av ett nära möte med det svarta hålet, hur kunde det ha överlevt med sin binära natur intakt? Visst skulle det stora hålet i det svarta hålet ha förstört det binära förhållandet mellan de två stjärnorna i PB3877. Något annat har påskyndat det till så hög hastighet, och astronomer vill veta vad, exakt, gjorde det och hur det behöll sin binära natur.
Uteslutet ett nära möte med det supermassiva svarta hålet i mitten av Vintergatan finns det ett par andra sätt att PB3877 kunde ha accelererats till så hög hastighet.
Ett sådant sätt är en fantastisk interaktion eller kollision. Om två stjärnor färdades vid rätt vektorer, kan en kollision mellan dem ge en av dem energi och driva den till hyperhastighet. Tänk på två poolbollar på ett biljardbord.
En annan möjlighet är en supernovaexplosion. Det är möjligt för en av stjärnorna i ett binärt par att gå supernova, och mata ut sin följeslagare med hög hastighet. Men i dessa fall, antingen stjärnkollision eller supernova, måste saker och ting fungera helt rätt. Och ingen av möjligheterna förklarar hur ett stort binärt system som detta kan förbli intakt.
Fraser Cain kastar mer ljus på Hyper-Velocity Stars, eller Rogue Stars, i den här videon.
Det finns en annan möjlighet, och det innebär Dark Matter. Dark Matter verkar lura på kanten av alla diskussioner kring något oförklarligt, och detta är ett exempel. Forskarna tror att det kan finnas en massiv kokong eller halo av Dark Matter runt det binära paret, vilket håller deras binära relation intakt.
När det gäller var binärstjärnan PB3788 kom ifrån, som de säger i slutet av sitt papper, "Vi drar slutsatsen att binären antingen bildades i halo eller tillträddes från tidvattensskräp i en dvärggalax av Vintergatan." Och även om källan till denna stjärns bildning är en spännande fråga, och forskare planerar uppföljningsstudie för att verifiera möjligheten till utsprång av supernova, är dess möjliga förhållande till Dark Matter också spännande.
