Caur Galaktiku Saule skrien ar ātrumu, kas ir 30 reizes lielāks nekā kosmosa atspole orbītā (ieslēdzas ar ātrumu 220 km / s attiecībā pret galaktikas centru). Apmēram viena no miljarda zvaigznēm pārvietojas ar ātrumu, kas ir aptuveni trīs reizes lielāks nekā mūsu Saule - tik ātri, ka tie var pilnībā izbēgt no galaktikas!
Mēs esam atklājuši desmitiem šo tā dēvēto hiperattīstības zvaigžņu. Bet kā tieši šīs zvaigznes sasniedz tik lielu ātrumu? Iespējams, ka atbildi ir atraduši astronomi no Lesteras universitātes.
Pirmais pavediens rodas, novērojot hiperattīstības zvaigznes, kur mēs varam atzīmēt to ātrumu un virzienu. Pēc šiem diviem mērījumiem mēs varam izsekot šīm zvaigznēm atpakaļ, lai atrastu to izcelsmi. Rezultāti rāda, ka lielākā daļa hipervilcības zvaigžņu sāk ātri kustēties Galaktikas centrā.
Mums tagad ir aptuvens priekšstats par to, kur šīs zvaigznes iegūst ātrumu, bet ne kā tie sasniedz tik lielu ātrumu. Astronomi domā, ka divi procesi, iespējams, liks zvaigznēm sasniegt tik lielu ātrumu. Pirmais process ietver mijiedarbību ar supermasīvo melno caurumu (Sgr A *) mūsu Galaktikas centrā. Kad binārā zvaigžņu sistēma klīst pārāk tuvu Sgr A *, vienu zvaigzni, visticamāk, notver, bet otru zvaigzni, iespējams, satraucoši aizbīdīs no melnā cauruma.
Otrais process ietver supernovas sprādzienu binārā sistēmā. Dr Kastytis Zubovas, šeit apkopotā papīra galvenais autors, sacīja žurnālam Space Magazine: “Supernovas sprādzieni binārajās sistēmās izjauc šīs sistēmas un ļauj atlikušajai zvaigznei aizlidot, dažreiz ar pietiekamu ātrumu, lai aizbēgtu no Galaktikas.”
Tomēr ir viens brīdinājums. Binārās zvaigznes mūsu galaktikas centrā gan riņķos ap otru, gan riņķos ap Sgr A *. Viņiem būs saistīti divi ātrumi. "Ja zvaigznes ātrums ap binārā materiāla masas centru notiek cieši līdzās masas centra ātrumam ap supermasīvo melno caurumu, kombinētais ātrums var būt pietiekami liels, lai pavisam izbēgtu no Galaktikas," skaidroja Zubovas.
Šajā gadījumā mēs nevaram sēdēt apkārt un gaidīt, lai novērotu supernovas eksploziju, kas sabojā bināro sistēmu. Mums to vajadzētu ļoti laimēt! Tā vietā astronomi paļaujas uz datoru modelēšanu, lai atjaunotu šāda notikuma fiziku. Viņi veic vairākus aprēķinus, lai noteiktu statistisko varbūtību, ka notikums notiks, un pārbaudīja, vai rezultāti sakrīt ar novērojumiem.
Tieši tā rīkojās astronomi no Lesteras universitātes. Viņu modelī ir iekļauti vairāki ievades parametri, piemēram, bināro failu skaits, to sākotnējās atrašanās vietas un orbītas parametri. Pēc tam aprēķina, kad zvaigznei varētu būt supernovas sprādziens, un atkarībā no divu zvaigžņu atrašanās vietas tajā laikā - atlikušās zvaigznes galīgo ātrumu.
Varbūtība, ka supernova izjauc bināro sistēmu, ir lielāka par 93%. Bet vai sekundārā zvaigzne pēc tam aizbēg no galaktikas centra? Jā, 4 - 25% laika. Zubovas aprakstīja: "Lai arī tas ir ļoti reti gadījums, mēs varam sagaidīt, ka 100 miljonu gadu laikā tiks izveidoti vairāki desmiti šādu zvaigžņu." Galīgie rezultāti liecina, ka šis modelis izstaro zvaigznes ar pietiekami augstu ātrumu, lai tas atbilstu novērotajam hiperattīstības zvaigžņu skaitam.
Ne tikai hiperattīstības zvaigžņu skaits sakrīt ar novērojumiem, bet arī to sadalījums visā telpā. “Hiperstruktūras zvaigznes, kas iegūtas, izmantojot mūsu supernovas sabrukšanas metodi, nav vienmērīgi izkliedētas debesīs,” sacīja dr. Grehems Vīns, līdzautors uz papīra. "Viņi seko modelim, kurā saglabājas zvaigžņu diska nospiedums, kurā tie izveidojušies. Novērotās hiperattīstības zvaigznes, iespējams, ievēro šo modeli."
Rezultātā modelis ļoti veiksmīgi aprakstīja hiperattīstības zvaigžņu novērotās īpašības. Turpmākajos pētījumos tiks iekļauts detalizētāks modelis, kas ļaus astronomiem saprast hiperattīstības zvaigžņu galīgo likteni, supernovas sprādzienu ietekmi uz viņu apkārtni un pašu galaktisko centru.
Iespējams, ka abi scenāriji - binārās sistēmas, kas mijiedarbojas ar supermasīvo melno caurumu, un viens, kurā notiek supernovas eksplozija - veido hiperattīstības zvaigznes. Studējot abus, turpināsit atbildēt uz jautājumiem par to, kā veidojas šīs ātrās zvaigznes.
Rezultāti tiks publicēti astrofizikas žurnālā (preprint pieejams šeit)
