W jaki sposób gwiazdy hiperprędkościowe mówią nam coś o Drodze Mlecznej
Pędzą z prędkością ponad tysiąca km/s: to najszybsze gwiazdy w Drodze Mlecznej. Doktorant Fraser Evans prowadził badania nad tymi nieuchwytnymi gwiazdami hiperprędkościowymi i odkrył, że mogą nas one wiele nauczyć na przykład o czarnych dziurach i supernowych.
Wizja artystyczna gwiazdy hiperprędkościowej. Źródło: ESA
Gwiazdy hiperprędkościowe (HVS) to gwiazdy, które poruszają się tak szybko, że mogą uciec od grawitacji Drogi Mlecznej. W 2019 roku astronomowie odkryli gwiazdę – S5-HVS1 – która porusza się z zadziwiającą prędkością 1755 km/s. Od tego czasu znaleziono dziesiątki takich gwiazd. Ale w naszej Galaktyce jest ich prawdopodobnie około tysiąca.
Miliony fałszywych gwiazd
Evans użył symulacji komputerowych, aby wyrzucić miliony fałszywych gwiazd hiperprędkościowych przez Drogę Mleczną. Chciał lepiej zrozumieć, skąd pochodzą i jaka jest ich prędkość. Aby wykonać odpowiednie symulacje komputerowe, wykorzystaliśmy wiele danych z sondy kosmicznej Gaia, która zmapowała imponującą liczbę dwóch miliardów gwiazd w naszej Drodze Mlecznej, powiedział Evans. Wyniki jego badań sprawiają, że w przyszłości łatwiej będzie znaleźć gwiazdy hiperprędkościowe.
Czarne dziury i supernowe
Dlaczego jednak tak ważne jest dla astronomów, aby dowiedzieć się więcej o tych demonach prędkości? Możemy z dużą pewnością założyć, że niektóre z odkrytych obecnie gwiazd hiperprędkościowych zostały wyrzucone w wyniku grawitacyjnego spotkania z masywną czarną dziurą w centrum Drogi Mlecznej: Sagittarius A*. Podobny efekt obserwujemy w Wielkim Obłoku Magellana, innej galaktyce, co do której mamy powody sądzić, że również zawiera czarną dziurę. W odpowiednich warunkach również supernowe mogą wyrzucać gwiazdy o dużej prędkości.
Gwiazdy, które zmieniają się w supernowe są niezwykle rzadkie w naszej Galaktyce, a zdarzenie jest tak krótkotrwałe, że trudno je zmierzyć. Do tego dochodzi fakt, że wokół Sagittariusa A* lata tyle gwiazd i pyłu, że nie możemy właściwie zobaczyć, co się tam dzieje – wyjaśnia Evans. Niektóre gwiazdy hiperprędkościowe lecą w bardziej widocznych częściach przestrzeni i mogą nam powiedzieć więcej o tym, skąd pochodzą. Na przykład o grawitacji czarnych dziur lub ilości energii, jaką produkuje supernowa.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
