Международен екип от астрофизици е определил точния произход на бързодвижеща се звезда, означавана в каталозите като PG 1610+062. Учените са установили, че тя вероятно е изхвърлена от купа, в който е родена и ускорена до огромни скорости под въздействието на гравитацията на черна дупка със средна маса (MMBH).
За да извършат изчисленията, учените се нуждаят да стеснят диапазона на прогнозираните собствена скорост на въртене на PG 1610+062, радиалната ѝ скорост, както и точният ѝ химически състав. Тези стойности могат да се намерят от спектралните данни на звездата, но разстоянието до нея и самото ѝ местоположение, ограничават инструментите, с които може да бъде определен спектъра ѝ. Единствено обсерваторията Кек и Echellette Spectrograph and Imager (ESI) в комбинация са в състояние да предоставят на експертите нужната им информация.
„Снимките от Кек ни позволиха да уловим достатъчно фотони от нашия обект, а ESI разполага с нужната резолюция, за да представи всички характеристики на спектъра“, обяснява съавторът в изследването Томас Купфер от Института по теоретична физика и докторант в Калифорнийския университет.
Досега се смяташе, че PG1610+062 е стара звезда с маса наполовина масата на Слънцето, която е родена в галактическото хало. Данните от обсерваторията Кек обаче показват, че това всъщност е много млада звезда, като е и десет пъти по-масивна от предполагаемото. Тя е изхвърлена от галактическия диск и се движи със скорост, която почти би ѝ позволила да се откъсне от гравитацията на Млечния път.
Съществуват дори звезди, които се движат с още по-високи скорости. Наричат се хиперскоростни звезди (HVSs), а първите три от този клас бяха открити през 2005 година. Сред тях е и уникалната звезда US 708, открита чрез наблюдения с помощта на Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS) на телескопа Кек I; тази звезда се движи толкова бързо, че е успяла да се откъсне от гравитационното привличане на галактиката.
За да достигне до такива скорости, светилото трябва да е било подложено на изключително мощно въздействие. Симулации, проведени още през 1988 година, показват, че с подобна задача може да се справи гигантска черна дупка (SMBH) с маса 4 милиона пъти надвишаваща масата на Слънцето. Механизмът на такъв род „космическа прашка“ се изразява в това, че черната дупка разрушава бинарна звездна система, поглъщайки една от звездите. Оцелелият партньор от двойката се оказва с цялата енергия на доскорошната система и така бива ускорен до скорости, които му позволяват да напусне пределите на Млечния път.
Този модел за формирането на HVSs бързо бива възприет като „стандартен“ механизъм на изхвърляне на звезди. Най-вече, поради липсата на други правдоподобни обяснения, а и заради наблюденията, които убедително доказват съществуването на SMBH центъра на галактиката ни.
В новото изследване учените използват изключително прецизните астрометрични данни, събрани от сондата на Европейската космическа агенция Gaia. От тях става ясно, че траекторията на PG1610+062 тръгва не от зона в близост до галактическото ядро, а в спиралния ръкав на Стрелец на Млечния път. Това изключва механизмът, в който SMBH в центъра на галактиката е „прашката“, ускорила бързодвижещата се звезда.
Още по-интересно е, че екстремното ускорение, придадено на PG1610+062, изключва най-вероятно всички алтернативни сценарии, с изключение на този, в който се включва взаимодействие с MMBH. Съществуването на подобен род обекти засега е чисто теоретично; те би следвало да се търсят в младите звездни клъстъри из спиралните ръкави на Млечния път. Но все още астрономите не са открили нито една MMBH.
„PG1610+062 може би ни дава косвени доказателства, че наистина в галактиката ни съществуват MMBH. В момента просто се води състезание между учените, за да открием тези обекти“, обяснява водещият автор в изследването Андреас Ирган от Университета „Фридрих-Алексндър“ в Ерланген, Германия.
Все още има много неща, които могат да бъдат научени за тази звездна и мястото, където е родена. С течение на времето, през което мисията Gaia събира данни, ще се подобри точността и учените ще могат допълнително да стеснят периметъра на родното ѝ място. В крайна сметка, астрономите се надяват, че ще успеят да открият звездния куп, в който се е появила звездата и евентуално черната дупка, която е причината за нейното „изритване“ от клъстера.
Екипът освен това проучва данните от Gaia и други дългопериодични проучвания за нови звезди, подобни на PG1610+062. Евентуално по-ярки, по-близко до нас обекти от този тип биха били по-подходящи за проследяването на траекториите им до родните им звездни купове. А това би позволило и да се набавят доказателства за съществуването на средни по маса черни дупки в клъстерите.
Цялото изследване е публикувано в списание Astronomy & Astrophysics.
-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>
0 коментара:
Публикуване на коментар