Ogni tanto la Via Lattea espelle una stella. La stella sfrattata viene in genere espulsa dall'area caotica al centro della galassia, dove vive il nostro Super Massive Black Hole (SMBH). Ma almeno uno di loro è stato espulso dal disco galattico relativamente calmo, una scoperta che ha costretto gli astronomi a ripensare a questo fenomeno di espulsione dell'intera stella.
"Questa scoperta cambia radicalmente la nostra visione sull'origine delle stelle in rapido movimento."
Monica Valluri, Professore di ricerca, Dipartimento di Astronomia presso il College of Literature, Science and the Arts di U-M.
La stella in questione è una stella in rapido movimento, o quella che viene anche chiamata una stella ipervelocità. Le stelle di ipervelocità sono piuttosto rare nella nostra galassia. Il primo è stato scoperto nel 2005 e finora i ricercatori ne hanno scoperti meno di 30. Viaggiano a più di 1 milione di miglia all'ora, o 500 km al secondo, due volte più velocemente delle altre stelle, e ci vuole un'enorme quantità di energia per spingerle a quella velocità.
Per capire cosa sta succedendo, dai un'occhiata alla struttura generale della Via Lattea.
Il rigonfiamento galattico è al centro, e nel profondo di quel rigonfiamento si trova il SMBH della nostra galassia, Sagittario A * (Sag. A-star.) Sparsi tutt'intorno al disco galattico, costituito dalle braccia a spirale della galassia. Di minore importanza in questo studio sono l'alone stellare e gli ammassi globulari.
Quando una stella viene espulsa dalla galassia, di solito è una stella di una coppia binaria. Gli scienziati pensano che quando una coppia binaria si avvicina troppo all'SMBH e alla sua schiacciante gravità, il buco cattura una delle stelle. L'altra stella viene sparata nello spazio in una "fionda gravitazionale". Il buco nero deve essere super massiccio, perché solo loro hanno una gravità abbastanza potente da accelerare queste stelle di fuga a velocità così elevate.
Ma i ricercatori dell'Università del Michigan hanno identificato una stella ipervelociale che sembra essere stata espulsa dal disco stellare piuttosto che dal rigonfiamento galattico.
Monica Valluri e Kohei Hattori hanno rintracciato una stella ipervelocità chiamata
LAMOST-HVS1, una stella ipervelocia che è più vicina al Sole. Hanno usato uno dei telescopi Magellan per misurare la velocità e la posizione della stella. Quindi si sono uniti ad altri colleghi e hanno combinato i loro dati con i dati della missione Gaia dell'ESA per risalire alla traiettoria dell'ipervelocità alle origini. Rimasero sorpresi quando l'origine della stella non era il rigonfiamento, ma il disco galattico.
"Questa scoperta cambia radicalmente il nostro punto di vista sull'origine delle stelle in rapido movimento", ha dichiarato Monica Valluri, professore di ricerca presso il Dipartimento di Astronomia presso il College of Literature, Science and the Arts dell'U-M. "Il fatto che la traiettoria di questa enorme stella in rapido movimento abbia origine nel disco piuttosto che nel centro galattico indica che gli ambienti molto estremi necessari per espellere le stelle in rapido movimento possono sorgere in luoghi diversi dai buchi neri supermassicci".
"Dobbiamo considerare altre possibilità per l'origine della stella."
Kohei Hattori, ricercatore post-dottorato, Università del Michigan.
“Pensavamo che questa stella venisse dal centro galattico. Ma se guardi la sua traiettoria, è chiaro che non è correlato al centro galattico ", ha detto Hattori. "Dobbiamo considerare altre possibilità per l'origine della stella."
Quali sarebbero queste possibilità?
Gli autori non sono sicuri a questo punto. Una possibilità è un incontro di diverso tipo. La stella in fuga potrebbe aver avuto un incontro con un intero ammasso di altre stelle massicce ed essere stata espulsa da una complessa interazione di gravità.
Questo tipo di incontro ha creato stelle in fuga in passato. Ma niente che viaggia veloce come LAMOST-HVS1. I fuggiaschi di ammassi stellari sono stati cronometrati a 40-100 km / s (25-62 miglia / secondo), ma nessuno si è avvicinato ai 500 km / secondo che questa stella percorre.
Un'altra possibilità più esotica è un buco nero. Potrebbero esserci altri buchi neri intermedi nel disco galattico con gravità sufficiente per far cadere la stella nello spazio. Ma questo è poco più di un'ipotesi.
Se è un ammasso stellare che ha espulso LAMOST-HVS1, allora è uno che nessuno ha ancora visto. La stella ipervelocità proveniva dal braccio a spirale della Norma, un'area non associata ad alcun ammasso stellare noto. Tuttavia, quella zona è ben oscurata dalla polvere. Potrebbe esserci un ammasso lì con una massa sufficiente per espellere la stella.
Se gli astronomi riuscissero a trovare un ammasso enorme lì, allora potrebbe mostrare che tutte le stelle ipervelocative sono state espulse dagli incontri con ammassi enormi e l'SMBH non ha nulla a che fare con esso. Oppure, porta con me qui, l'enorme ammasso stellare potrebbe avere un buco nero intermedio al suo centro, abbastanza potente da espellere la stella.
Per ora, tuttavia, l'origine di LAMOST-HVS1 rimane incerta.
Fonti:
- Comunicato stampa: i ricercatori U-M confermano che la massiccia stella iper-fuga fu espulsa dal disco della Via Lattea
- Research Paper: Origine di una massiccia stella sottomessa iper-fuggiasca LAMOST-HVS1: Implicazione da Gaia e spettroscopia di follow-up
