Arada bir Samanyolu bir yıldız fırlatır. Tahliye edilen yıldız tipik olarak Süper Masif Kara Delik (SMBH) yaşadığımız galaksinin merkezindeki kaotik alandan atılır. Fakat bunlardan en az biri, gökbilimcilerin bu yıldız fırlatma fenomenini yeniden düşünmelerini sağlayan bir keşif olan nispeten sakin galaktik diskten çıkarıldı.
“Bu keşif, hızlı hareket eden yıldızların kökeni hakkındaki görüşlerimizi önemli ölçüde değiştiriyor.”
Monica Valluri, Araştırma Profesörü, U-M'nin Edebiyat, Bilim ve Sanat Fakültesi'nde Astronomi Bölümü.
Söz konusu yıldız hızlı hareket eden bir yıldız veya hiper-hız yıldızı olarak da adlandırılan yıldızdır. Aşırı gelişmiş yıldızlar galaksimizde oldukça nadirdir. İlki 2005'te keşfedildi ve şimdiye kadar araştırmacılar 30'dan daha azını keşfettiler. Saatte 1 milyon milden fazla veya saniyede 500 km'den fazla, diğer yıldızlardan iki kat daha hızlı seyahat ediyorlar ve onları bu hıza itmek çok büyük miktarda enerji gerektiriyor.
Neler olduğunu anlamak için Samanyolu'nun genel yapısına bir göz atın.
Galaktik çıkıntı merkezdedir ve bu çıkıntının derinliklerinde galaksimizin SMBH'si olan Yay A * (Sag. A-star.) Etrafına yaymak galaksinin sarmal kollarından oluşan galaktik disktir. Bu çalışmada yıldız halo ve küresel kümeler daha az önemlidir.
Bir yıldız galaksiden atıldığında, genellikle ikili bir çiftten bir yıldızdır. Bilim adamları, ikili bir çift SMBH'ye ve ezici ağırlığına çok yaklaştıkça, delik yıldızlardan birini yakaladığını düşünüyor. Diğer yıldız “yerçekimi sapanında” uzaya fırlatılır. Kara delik çok büyük bir kütle olmak zorunda, çünkü sadece bu akan yıldızları bu kadar yüksek hızlara hızlandırmak için yeterince güçlü yerçekimlerine sahipler.
Ancak Michigan Üniversitesi'nden araştırmacılar, galaktik şişkinlik yerine yıldız diskinden fırlatılan görünen bir hiper-hız yıldızı belirlediler.
Monica Valluri ve Kohei Hattori,
LAMOST-HVS1, Güneş'e daha yakın olan bir hiper-hız yıldızı. Yıldızın hızını ve konumunu ölçmek için Magellan teleskoplarından birini kullandılar. Daha sonra diğer meslektaşları ile bir araya gelerek, hiper-hızın yörüngesini kökenine kadar izlemek için verilerini ESA’nın Gaia misyonundaki verilerle birleştirdiler. Yıldızın kökeni şişkinlik değil, galaktik disk olduğunda şaşırdılar.
U-M Edebiyat, Bilim ve Sanat Fakültesi Astronomi Bölümü'nde araştırma profesörü olan Monica Valluri, “Bu keşif, hızlı hareket eden yıldızların kökeni hakkındaki görüşümüzü önemli ölçüde değiştirdi” dedi. “Bu büyük hızlı hareket eden yıldızın yörüngesinin, Galaktik merkezde değil, diskten kaynaklandığı gerçeği, hızlı hareket eden yıldızları çıkarmak için gereken çok aşırı ortamların süper kütleli kara delikler dışındaki yerlerde ortaya çıkabileceğini gösteriyor.”
“Yıldızın kökeni için başka olasılıkları da düşünmeliyiz.”
Kohei Hattori, Doktora sonrası araştırmacı, Michigan Üniversitesi.
“Bu yıldızın Galaktik merkezden geldiğini düşündük. Ancak onun yörüngesine bakarsanız, bunun Galaktik merkezle ilgili olmadığı açıktır ”dedi. “Yıldızın kökeni için başka olasılıkları da düşünmeliyiz.”
Bu olasılıklar ne olurdu?
Yazarlar bu noktada emin değiller. Bir olasılık, farklı türden bir karşılaşmadır. Kaçak yıldız, diğer büyük yıldız kümelerinden biriyle karşılaşmış olabilir ve karmaşık bir yerçekimi etkileşimi ile dışarı atılmış olabilir.
Bu tür bir karşılaşma geçmişte kaçak yıldızlar yarattı. Ama LAMOST-HVS1 kadar hızlı gitmeyen hiçbir şey. Yıldız kümesi kaçakları 40-100 km / s'de (25-62 mil / saniye) saat ayarlanmıştır, ancak hiçbiri bu yıldızın gittiği 500 km / saniyeye yaklaşmamıştır.
Bir başka, daha egzotik olasılık bir karadeliktir. Galaktik diskte, yıldızı uzaya fırlatmak için yeterli yerçekimine sahip başka, orta kara delikler olabilir. Ama bu bir tahminden biraz daha fazlası.
LAMOST-HVS1'i çıkaran bir yıldız kümesi ise, o zaman henüz kimse görmez. Hiper-hız yıldızı, bilinen herhangi bir büyük yıldız kümesi ile ilişkili olmayan bir alan olan Norma spiral kolundan geldi. Bununla birlikte, bu alan toz tarafından iyi bilinmemektedir. Orada yıldızı çıkarmak için yeterli kütleye sahip bir küme olabilir.
Gökbilimciler orada büyük bir küme bulabilirlerse, o zaman tüm aşırı hız yıldızlarının büyük kümeler ile karşılaşmalardan atıldığını ve SMBH'nin bununla hiçbir ilgisi olmadığını gösterebilir. Ya da, burada benimle kalın, büyük yıldız kümesinin merkezinde, yıldızı çıkaracak kadar güçlü bir orta kara delik olabilir.
Şimdilik LAMOST-HVS1’in kökeni belirsizliğini koruyor.
Kaynaklar:
- Basın Bülteni: U-M araştırmacıları Samanyolu Diskinden çıkarılan büyük aşırı kaçak yıldızı doğruladı
- Araştırma Makalesi: Büyük Bir Hiper kaçak Subgiant Yıldızın Kökeni LAMOST-HVS1: Gaia ve Takip Spektroskopisi
