O echipă internaţională de astronomi a descoperit o nouă clasă surprinzătoare de „stele hiperrapide", stele solitare care se deplasează suficient de repede pentru a scăpa de atracţia gravitaţională a galaxiei Calea Lactee. Descoperirea acestui nou set de stele „hiperrapide" a fost descrisă la reuniunea anuală a American Astronomical Society ce a avut loc în Washington DC şi a fost publicată în numărul din data de 1 ianuarie a Astrophysical Journal.
O vedere de sus şi o vedere din lateral a galaxiei Calea Lactee ne arată locaţia a patru stele care fac parte dintr-o nouă clasă de stele hiperrapide. Acestea sunt stele asemănătoare Soarelui care se deplasează cu viteze de peste un milion de mile pe oră în raport cu galaxia: o viteză suficient de mare pentru ca acestea să poată scăpa de atracţia gravitaţională a galaxiei. Direcţiile din care au venit stelele sunt afişate prin benzi colorate.
Credit: Julie Turner, Vanderbilt University.
Vederea de sus a galaxiei provine de la National Aeronautics and Space Administration în timp ce vederea din lateral a galaxiei provine de la European Southern Observatory.
„Noile stele hiperrapide sunt foarte diferite de cele care au fost descoperite anterior", a declarat Lauren Palladino, o absolventă a Vanderbilt University, autorul principal al studiului. „Stelele hiperrapide descoperite anterior sunt stele albastre, mari care par să provină din zona centrală a galaxiei. Noile stele descoperite sunt relativ mici, cam de mărimea Soarelui şi partea surprinzătoare este că niciuna dintre ele nu pare să provină din zona nucleului galactic".
Descoperirea acestor stele a avut loc atunci când Palladino, care lucra sub supravegherea lui Kelly Holley-Bockelmann, un profesor asistent de astronomie la Vanderbilt University, a cartografiat galaxia Calea Lactee pentru a calcula orbitele stelelor asemănătoare Soarelui în cadrul programului Sloan Digital Sky Survey, o bază de date foarte mare ce cuprinde date privind stelele şi galaxiile aflate într-o regiune care acoperă aproape un sfert din bolta cerească.
„Este foarte greu ca o stea să părăsească galaxia", a spus Holley-Bockelmann. „Cea mai acceptată ipoteză cu privire la mecanismul prin care se produce un asemenea efect presupune interacţiunea acestor stele cu gaura neagră supermasivă aflată în nucleul galactic. Aceasta înseamnă că atunci când urmărim deplasarea stelelor în raport cu locurile din care acestea au luat naştere constatăm că ele provin din centrul galaxiei noastre. Niciuna dintre aceste stele hiperrapide nu provine din centrul galactic ceea ce implică faptul că este vorba despre o nouă clasă de stele hiperrapide care au ajuns să aibă aceste viteze neobişnuite datorită unui mecanism diferit de cel al stelelor hiperrapide întâlnite până acum".
Astrofizicienii au calculat că o stea trebuie să aibă o viteză mai mare de un milion de mile pe oră în raport cu galaxia pentru a atinge viteza de evadare din aceasta. Ei au estimat, de asemenea, că gaura neagră din centrul galaxiei Calea Lactee are o masă echivalentă cu cea a patru milioane de stele similare Soarelui, o masă suficient de mare pentru a produce o forţă gravitaţională care este îndeajuns de puternică pentru a accelera stelele până la atingerea acestor viteze foarte mari. Un scenariu tipic în acest sens presupune existenţa unei perechi de stele binare care este prinsă de atracţia găurii negre. Atunci când una dintre stele se îndreaptă într-o mişcare în spirală spre gaura neagră, partenera sa se îndepărtează cu o viteză extraordinară. Până în prezent s-au identificat 18 stele albastre hiperrapide despre care se crede că au căpătat o viteză atât de mare ca urmare a unui astfel de mecanism.
În prezent Palladino şi colegii ei au descoperit un număr de 20 de stele ce au o mărime similară cu a Soarelui şi pe care ei le-au descris ca fiind posibile stele hiperrapide. „Se impune o precizare în legătură cu erorile cunoscute privind măsurarea mişcărilor stelare", spune ea. „Pentru a determina viteza unei stele trebuie să se măsoare cu precizie poziţia sa de-a lungul unei perioade de zeci de ani. Dacă poziţia acesteia este măsurată imprecis de mai multe ori de-a lungul acelui interval de timp, atunci steaua poate părea a se deplasa mult mai repede decât în realitate. Am efectuat mai multe teste statistice pentru a mări precizia estimărilor noastre. Aşa că noi credem că deşi unele dintre aceste stele ar putea să nu facă parte din categoria stelelor hiperrapide, majoritatea dintre ele fac parte din această clasă stelară".
Astronomii urmează să efectueze observaţii suplimentare.
Noile stele solitare par să aibă aceeaşi compoziţie cu a stelele normale aflate în discul galactic aşa că astronomii cred că ele nu provin din zona centrală a galaxie, din haloul care o înconjoară pe aceasta sau din alte locuri exotice aflate în afara galaxiei.
„Marea întrebare este ce a cauzat accelerarea acestor stele până la atingerea unor asemenea viteze extreme? La asta lucrăm acum", a spus Holley-Bockelmann.
Traducere de Cristian-George Podariu după class-hypervelocity-stars-galaxy cu acordul editorului
