Il Sole corre attraverso la Galassia a una velocità 30 volte maggiore di una navetta spaziale in orbita (con un clock di 220 km / s rispetto al centro galattico). Circa una su un miliardo di stelle viaggia a una velocità circa 3 volte maggiore del nostro Sole - così velocemente da poter sfuggire facilmente alla galassia!
Abbiamo scoperto dozzine di queste cosiddette stelle ipervelocità. Ma come fanno esattamente queste stelle a raggiungere velocità così elevate? Gli astronomi dell'Università di Leicester potrebbero aver trovato la risposta.
Il primo indizio arriva osservando le stelle di ipervelocità, dove possiamo notare la loro velocità e direzione. Da queste due misurazioni, possiamo rintracciare queste stelle all'indietro per trovare la loro origine. I risultati mostrano che la maggior parte delle stelle ipervelociali iniziano a muoversi rapidamente nel Centro Galattico.
Ora abbiamo una vaga idea di dove queste stelle ottengano la loro velocità, ma non Come raggiungono velocità così elevate. Gli astronomi pensano che due processi possano calciare le stelle a velocità così elevate. Il primo processo prevede un'interazione con il buco nero supermassiccio (Sgr A *) al centro della nostra Galassia. Quando un sistema stellare binario si avvicina troppo a Sgr A *, è probabile che una stella venga catturata, mentre l'altra stella viene probabilmente gettata via dal buco nero a una velocità allarmante.
Il secondo processo prevede un'esplosione di supernova in un sistema binario. La dott.ssa Kastytis Zubovas, autore principale del documento riassunto qui, ha detto a Space Magazine: "Le esplosioni di supernova nei sistemi binari interrompono tali sistemi e consentono alla stella rimanente di volare via, a volte con una velocità sufficiente per sfuggire alla Galassia".
Vi è, tuttavia, un avvertimento. Le stelle binarie al centro della nostra galassia si orbiteranno a vicenda e orbiteranno attorno a Sgr A *. Avranno due velocità associate a loro. "Se la velocità della stella attorno al centro di massa del binario sembra allinearsi strettamente con la velocità del centro di massa attorno al buco nero supermassiccio, la velocità combinata potrebbe essere abbastanza grande da sfuggire del tutto alla Galassia", ha spiegato Zubovas.
In questo caso, non possiamo sederci e aspettare di osservare un'esplosione di una supernova che rompe un sistema binario. Dovremmo essere molto fortunati a prenderlo! Invece, gli astronomi si affidano alla modellistica computerizzata per ricreare la fisica di un tale evento. Hanno impostato calcoli multipli per determinare la probabilità statistica che si verifichi l'evento e verificare se i risultati corrispondono alle osservazioni.
Gli astronomi dell'Università di Leicester hanno fatto proprio questo. Il loro modello include più parametri di input, come il numero di file binari, le loro posizioni iniziali e i loro parametri orbitali. Quindi calcola quando una stella potrebbe subire un'esplosione di supernova e, a seconda della posizione delle due stelle in quel momento, la velocità finale della stella rimanente.
La probabilità che una supernova distrugga un sistema binario è maggiore del 93%. Ma allora la stella secondaria fugge dal centro galattico? Sì, dal 4 al 25% delle volte. Zubovas descrisse: "Anche se questo è un evento molto raro, potremmo aspettarci che vengano create diverse decine di tali stelle in 100 milioni di anni". I risultati finali suggeriscono che questo modello espelle le stelle con tassi abbastanza alti da corrispondere al numero osservato di stelle ipervelocità.
Non solo il numero di stelle ipervelocità corrisponde alle osservazioni, ma anche la loro distribuzione nello spazio. "Le stelle dell'ipervelocità prodotte con il nostro metodo di distruzione delle supernova non sono distribuite uniformemente sul cielo", ha affermato il Dr. Graham Wynn, coautore del documento. "Seguono uno schema che conserva un'impronta del disco stellare in cui si sono formati. Le stelle di ipervelocità osservate seguono uno schema molto simile a questo."
Alla fine, il modello ha avuto molto successo nel descrivere le proprietà osservate delle stelle ipervelocità. La ricerca futura includerà un modello più dettagliato che consentirà agli astronomi di comprendere il destino finale delle stelle ipervelocità, l'effetto che le esplosioni di supernova hanno sull'ambiente circostante e il centro galattico stesso.
È probabile che entrambi gli scenari - i sistemi binari che interagiscono con il buco nero supermassiccio e uno che subisce un'esplosione di supernova - formino stelle di ipervelocità. Studiare entrambi continuerà a rispondere alle domande su come si formano queste stelle veloci.
I risultati saranno pubblicati sull'Astrophysical Journal (prestampa disponibile qui)
