Астрономите со помош на податоците од вселенскиот телескоп „Гаја“ (Gaia) спроведоа досега најобемно истражување на масивните ѕвезди кои се движат низ галаксијата со исклучително големи брзини. Резултатите откриваат дека повеќето од овие таканаречени „ѕвезди бегалки“ можеби не го напуштиле своето родно место на начинот на кој научниците досега претпоставуваа.
Положбите и траекториите на 20 хипербрзи ѕвезди, реконструирани врз основа на податоците добиени од сателитот „Гаја“, прикажани врз уметничка илустрација на Млечниот Пат.
Извор: ЕСА / Маркети и соработниците (2018) / НАСА / ЕСА / „Хабл“
Ѕвездите бегалки се небесни тела кои се движат низ Млечниот Пат со многу поголема брзина од вообичаената. Некои од нив се движат толку брзо што можат целосно да ја напуштат нашата галаксија. Особено интересна категорија се таканаречените хипербрзи ѕвезди, чија брзина може да достигне и неколку стотици километри во секунда.
Како ѕвездите стануваат бегалки?
Астрономите уште од почетокот на 1960-тите години се обидуваат да откријат што ги забрзува овие ѕвезди до толку големи брзини. Досега беа предложени два главни механизми.
Првиот е поврзан со двојните ѕвездени системи. Во нив две ѕвезди орбитираат една околу друга под влијание на меѓусебната гравитација. Ако едната ѕвезда го заврши својот живот со експлозија на супернова, нејзината придружничка може да биде ослободена од гравитациската врска и со голема брзина да продолжи да се движи низ галаксијата.
Жешката, сина ѕвезда HE 0437-5439, која била исфрлена од центарот на Млечниот Пат со толку голема брзина што успеала да ја надмине гравитациската привлечност на галаксијата и да се упати кон меѓугалактичкиот простор.
Извор: НАСА / ЕСА / STScI / CfA
Вториот механизам е поврзан со гравитациските интеракции во младите ѕвездени јата. Во овие густи групи на ѕвезди, блиските средби меѓу неколку масивни ѕвезди можат да предизвикаат силни гравитациски туркања. Како резултат на тоа, една од ѕвездите може да биде исфрлена од јатото и да продолжи да патува низ галаксијата со огромна брзина.
[МЕСТО ЗА СЛИКА 1: Илустрација на ѕвезда која со голема брзина се оддалечува од Млечниот Пат]
Илустрација на масивна ѕвезда која е исфрлена од својата средина и се движи низ галаксијата со голема брзина. Извор: НАСА/ЕСА
Истражување на повеќе од 200 масивни ѕвезди
За да откријат кој од овие механизми е почест, истражувачки тим од Шпанија анализирал податоци за 214 ѕвезди од спектралниот тип О. Станува збор за најжешките, најсветлите и меѓу најмасивните ѕвезди во нашата галаксија.
Истражувањето ги комбинирало податоците од европската вселенска мисија „Гаја“ со набљудувањата од спектроскопската база на податоци IACOB. Особено важна била можноста да се утврдат брзините на движење, ротацијата и физичките карактеристики на овие ѕвезди.
Мисијата „Гаја“, која Европската вселенска агенција ја започна во 2013 година, има задача да создаде исклучително прецизна тридимензионална карта на Млечниот Пат. Со мерење на положбата, растојанието и движењето на милијарди ѕвезди, таа им овозможува на астрономите многу подобро да ја разберат структурата и еволуцијата на нашата галаксија.
Резултатите од новото истражување покажале дека повеќето од анализираните ѕвезди бегалки ротираат релативно бавно. Од друга страна, ѕвездите со побрза ротација почесто покажуваат знаци дека потекнуваат од двојни системи во кои се случила експлозија на супернова.
Особено интересно откритие е дека ѕвездите со најголеми брзини најчесто се поединечни ѕвезди, што укажува на тоа дека многу од нив можеби биле исфрлени од младите ѕвездени јата преку гравитациски интеракции.
Откриени и необични двојни системи
Истражувачите идентификувале и 12 двојни системи кои се движат низ галаксијата како ѕвезди бегалки. Меѓу нив има три рендгенски двојни системи во кои се наоѓаат неутронски ѕвезди или црни дупки. Дополнително, откриени се уште три системи за кои постојат индикации дека би можеле да содржат црни дупки.
Уметничка илустрација на акрециониот диск околу црната дупка V404 Лебед (V404 Cygni), на која е прикажан интензивниот млаз од материја откриен со помош на телескопот „Гран Телескопио Канаријас“ (GTC).
Извор: Габриел Перес, SMM (IAC)
Еден од најважните заклучоци е дека не постои само еден начин на кој ѕвездите стануваат бегалки. Анализата покажала дека практично нема ѕвезди кои истовремено имаат многу голема брзина и брза ротација. Ова претставува силен доказ дека различни физички процеси се одговорни за нивното исфрлање од матичните системи.
Зошто се важни ѕвездите бегалки?
Овие ѕвезди не се интересни само поради нивните необични брзини. Тие имаат важна улога и во еволуцијата на галаксиите.
Како што се движат низ меѓуѕвездениот простор, нивното интензивно ултравиолетово зрачење влијае врз околниот гас и прашина. Кога ќе го завршат својот живот во експлозија на супернова, тие во вселената исфрлаат тешки хемиски елементи создадени во нивната внатрешност.
Овие елементи подоцна стануваат дел од меѓуѕвездените облаци од кои се формираат нови ѕвезди и планети. На тој начин, ѕвездите бегалки учествуваат во процесите преку кои галаксиите се збогатуваат со материјал неопходен за создавање нови планетарни системи.
Научниците очекуваат идните анализи на податоците од „Гаја“, заедно со новите спектроскопски набљудувања, да овозможат уште попрецизно утврдување на местата од кои потекнуваат овие ѕвезди. Тоа би помогнало да се открие кој механизам ја забрзал секоја од нив, но и да се пронајдат нови необични системи во кои можеби сè уште постојат планети што патуваат заедно со својата ѕвезда низ галаксијата.
Истражувањето покажува дека Млечниот Пат е динамична средина во која гравитациските средби и експлозиите на масивни ѕвезди можат да создадат вистински космички патници, кои продолжуваат да се движат низ вселената долго откако ќе го напуштат местото на своето раѓање.
Извор: ScienceAlert
