Varje gång släpper mjölkvägen ut en stjärna. Den utkastade stjärnan kastas vanligtvis ut från det kaotiska området i centrum av galaxen, där vårt Super Massive Black Hole (SMBH) bor. Men åtminstone en av dem drogs ut från den relativt lugna galaktiska skivan, en upptäckt som har astronomer att tänka igenom hela detta stjärnutkastningsfenomen.
"Denna upptäckt förändrar dramatiskt vår syn på snabbrörelsestjärnornas ursprung."
Monica Valluri, forskarprofessor, Institutionen för astronomi vid U-M: s högskola för litteratur, vetenskap och konst.
Stjärnan i fråga är en snabbflyttning eller vad som också kallas en hypervelocity-stjärna. Hypervelocity stjärnor är ganska sällsynta i vår galax. Den första upptäcktes 2005, och hittills har forskare upptäckt färre än 30 av dem. De reser med mer än 1 miljon miles per timme, eller 500 km per sekund, dubbelt så snabbt som andra stjärnor, och det kräver en enorm mängd energi att driva dem till den hastigheten.
För att förstå vad som händer, titta på mjölkvägens övergripande struktur.
Den galaktiska utbukten är i mitten, och djupt i hjärtat av den utbuktningen är vår galaxens SMBH, Skytten A * (Sag. A-stjärna.) Som sprider sig runt den är den galaktiska skivan, som består av galaxens spiralarmar. Av mindre betydelse i den här studien är den stellar gloria och kulakluster.
När en stjärna kastas ut ur galaxen är det vanligtvis en stjärna från ett binärt par. Forskare tror att när ett binärt par kommer för nära SMBH och dess överväldigande allvar, fångar hålet en av stjärnorna. Den andra stjärnan skjuts ut i rymden i en "gravitational slingshot." Det svarta hålet måste vara en enorm massiv, eftersom bara de har tillräckligt kraftfull kraft för att påskynda dessa bortkörningsstjärnor till så höga hastigheter.
Men forskare från University of Michigan har identifierat en hypervelocity-stjärna som verkar ha kastats ut från stjärnskivan snarare än den galaktiska utbukten.
Monica Valluri och Kohei Hattori spårade en hypervelocity-stjärna som heter
LAMOST-HVS1, en hypervelocity stjärna som är närmare solen någon annan. De använde ett av Magellan-teleskop för att mäta stjärnans hastighet och position. Sedan gick de med andra kollegor och kombinerade sina uppgifter med data från ESA: s Gaia-uppdrag för att spåra hypervelocitys bana tillbaka till dess ursprung. De blev förvånade när stjärnans ursprung inte var utbuktningen utan den galaktiska skivan.
"Denna upptäckt förändrar dramatiskt vår syn på snabbrörelsestjärnornas ursprung," säger Monica Valluri, forskarprofessor vid Institutionen för astronomi vid U-M: s högskola för litteratur, vetenskap och konst. "Det faktum att banan för denna massiva snabbrörelsestjärna härstammar från skivan snarare som vid det galaktiska centrumet indikerar att de mycket extrema miljöer som behövs för att mata ut snabbrörelsestjärnor kan uppstå på andra platser än runt supermassiva svarta hål."
"Vi måste överväga andra möjligheter för stjärnans ursprung."
Kohei Hattori, postdoktorand, University of Michigan.
”Vi trodde att denna stjärna kom från Galactic centrum. Men om man tittar på banan är det tydligt att det inte är relaterat till det galaktiska centrumet, sade Hattori. "Vi måste överväga andra möjligheter för stjärnans ursprung."
Vad skulle dessa möjligheter vara?
Författarna är inte säkra på det här. En möjlighet är ett möte av en annan typ. Den borttagna stjärnan kan ha haft ett möte med ett helt kluster av andra massiva stjärnor och blivit utkastat av ett komplext tyngdspel.
Denna typ av möten har skapat avrövade stjärnor tidigare. Men ingenting som reser så snabbt som LAMOST-HVS1. Star-cluster runaways har klockats till 40-100 km / s (25-62 miles / sekund), men ingen har kommit nära de 500 km / sekunden som denna stjärna reser på.
En annan, mer exotisk möjlighet är ett svart hål. Det kan finnas andra, mellanliggande svarta hål i den galaktiska skivan med tillräcklig tyngdkraft för att slänga stjärnan ut i rymden. Men det är lite mer än en gissning.
Om det är ett stjärnkluster som släppte ut LAMOST-HVS1, är det en som ingen har sett ännu. Hypervelocity-stjärnan kom från Norma-spiralarmen, ett område som inte är förknippat med några kända massiva stjärnkluster. Men området är väl dold av damm. Det kan finnas ett kluster där med tillräckligt med massa för att mata ut stjärnan.
Om astronomer kunde hitta ett massivt kluster där, kan det visa att alla hypervelocitystjärnor kastades ut från möten med massiva kluster, och SMBH har inget att göra med det. Eller, bära med mig här, det massiva stjärnklustret kan ha ett mellanliggande svart hål i mitten, tillräckligt kraftfull för att mata ut stjärnan.
För tillfället förblir dock LAMOST-HVS1: s ursprung osäkert.
Källor:
- Pressmeddelande: U-M-forskare bekräftar massiv hyper-runaway-stjärna som matats ut från mjölkvägskivan
- Forskningsdokument: Ursprunget till en massiv Hyper-runaway Subgiant Star LAMOST-HVS1: Implikation från Gaia och uppföljningsspektroskopi
