Một quan niệm của một nghệ sĩ về một ngôi sao bị lưu đày đang chạy nhanh ra khỏi dải ngân hà. Tín dụng hình ảnh: Ruth Bazinet, CfA Bấm để phóng to
Các thí sinh tham gia chương trình truyền hình thực tế là những người duy nhất bị đe dọa lưu vong. Các nhà thiên văn học sử dụng Đài thiên văn MMT ở Arizona đã phát hiện ra hai ngôi sao bị đày khỏi thiên hà Milky Way. Những ngôi sao đang chạy đua ra của Galaxy ở tốc độ hơn 1 triệu dặm mỗi giờ - quá nhanh đến nỗi họ sẽ không bao giờ quay trở lại.
Các ngôi sao này theo nghĩa đen là những người sống sót, theo nhà thiên văn học Smithsonian Warren Brown (Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian). Họ đã bị ném ra khỏi thiên hà nhà của họ và đặt mình vào một đại dương của không gian liên thiên hà.
Brown và các đồng nghiệp đã phát hiện ra cuộc lưu đày sao đầu tiên vào năm 2005. Các nhóm châu Âu đã xác định được hai người nữa, một trong số đó có thể bắt nguồn từ một thiên hà lân cận được gọi là Đám mây Magellan Lớn. Khám phá mới nhất đưa tổng số người lưu vong được biết đến lên năm.
Những ngôi sao này tạo thành một lớp vật thể thiên văn mới - những ngôi sao bị lưu đày rời khỏi thiên hà, ông Brown nói.
Các nhà thiên văn học nghi ngờ rằng có khoảng 1.000 ngôi sao lưu vong tồn tại trong Thiên hà. Để so sánh, Dải Ngân hà chứa khoảng 100.000.000.000 (100 tỷ) ngôi sao, khiến cho việc tìm kiếm người lưu vong khó khăn hơn nhiều so với việc tìm kiếm kim châm ngôn trong một đống cỏ khô. Nhóm Smithsonian đã cải thiện tỷ lệ cược của họ bằng cách chọn trước các ngôi sao với vị trí và đặc điểm điển hình của những người lưu vong đã biết. Họ đã sàng lọc thông qua hàng chục ứng cử viên trải rộng trên một khu vực bầu trời lớn hơn gần 8000 lần so với trăng tròn để phát hiện mỏ đá của họ.
Khám phá hai ngôi sao bị lưu đày mới này không phải là may mắn hay ngẫu nhiên, nhà thiên văn học Margaret Geller (Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian), đồng tác giả của bài báo cho biết. Chúng tôi đã thực hiện một tìm kiếm mục tiêu cho họ. Bằng cách hiểu nguồn gốc của chúng, chúng tôi đã biết tìm chúng ở đâu.
Lý thuyết dự đoán rằng các ngôi sao bị lưu đày đã bị ném từ trung tâm thiên hà hàng triệu năm trước. Mỗi ngôi sao một lần là một phần của hệ thống sao nhị phân. Khi một nhị phân dao động quá gần lỗ đen ở trung tâm thiên hà, lực hấp dẫn cực mạnh có thể tách rời nhị phân ra, bắt một ngôi sao trong khi đẩy mạnh ra bên ngoài khác với tốc độ cực lớn (do đó chỉ định kỹ thuật của chúng là các ngôi sao có tốc độ giảm âm).
Hai người lưu vong được phát hiện gần đây cả hai đều là những ngôi sao có thời gian tồn tại ngắn hơn khoảng bốn lần so với mặt trời. Nhiều ngôi sao tương tự tồn tại trong trung tâm thiên hà, hỗ trợ cho lý thuyết về cách tạo ra những người lưu vong. Hơn nữa, các nghiên cứu chi tiết về trung tâm Milky Way, trước đây đã tìm thấy các ngôi sao quay quanh lỗ đen trên các quỹ đạo hình elip rất dài - loại quỹ đạo sẽ được mong đợi cho các bạn đồng hành trước đây của các ngôi sao hypervelocity.
Các mô hình máy tính của Máy tính cho thấy các ngôi sao có tốc độ giảm âm được tạo ra một cách tự nhiên gần trung tâm thiên hà, theo nhà lý thuyết Avi Loeb thuộc Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian. Chúng tôi biết rằng nhị phân tồn tại. Chúng ta biết trung tâm thiên hà giữ một lỗ đen siêu lớn. Vì vậy, những ngôi sao bị lưu đày chắc chắn sẽ được tạo ra khi các nhị phân đi quá gần lỗ đen.
Các nhà thiên văn học ước tính rằng một ngôi sao được ném từ trung tâm thiên hà trung bình cứ sau 100.000 năm. Cơ hội nhìn thấy một tại thời điểm phóng là mỏng. Do đó, cuộc săn lùng phải tiếp tục tìm thêm các ví dụ về những ngôi sao lưu vong để hiểu được môi trường khắc nghiệt của trung tâm thiên hà và làm thế nào những thái cực đó dẫn đến sự hình thành của các ngôi sao có tốc độ giảm âm.
Các đặc điểm của các ngôi sao lưu vong cung cấp manh mối cho nguồn gốc của chúng. Ví dụ, nếu một cụm sao lớn xoắn ốc vào lỗ đen trung tâm của Dải Ngân hà, nhiều ngôi sao có thể bị ném ra gần như cùng một lúc. Mỗi ngôi sao hypervelocity được biết đến đã rời khỏi trung tâm thiên hà vào một thời điểm khác nhau, do đó không có bằng chứng nào cho một vụ nổ của những người lưu vong.
Các ngôi sao Hypervelocity cũng cung cấp một đầu dò độc đáo về cấu trúc thiên hà. Trong suốt cuộc đời của họ, những ngôi sao này đi qua hầu hết thiên hà, Geller nói. Nếu chúng ta có thể đo chuyển động của chúng trên bầu trời, chúng ta có thể tìm hiểu về hình dạng của Dải Ngân hà và về cách thức vật chất tối bí ẩn được phân phối.
Cuộc lưu đày mới đầu tiên, theo hướng của chòm sao Ursa Major, được chỉ định SDSS J091301.0 + 305120. Nó được đi du lịch ra khỏi thiên hà với tốc độ khoảng 1,25 triệu dặm mỗi giờ và hiện đang nằm ở khoảng cách khoảng 240.000 năm ánh sáng từ trái đất. Cuộc lưu đày thứ hai, theo hướng của chòm sao Cự Giải, được chỉ định SDSS J091759.5 + 672238. Nó được di chuyển ra ngoài ở 1,43 triệu dặm một giờ và hiện đang nằm khoảng 180.000 năm ánh sáng từ trái đất.
Cả hai ngôi sao, mặc dù di chuyển với tốc độ cực lớn trong không gian, nằm cách xa trái đất đến nỗi chuyển động của chúng không thể được phát hiện ngoại trừ các dụng cụ thiên văn tinh vi.
Nghiên cứu này đã được gửi đến Tạp chí Vật lý thiên văn để xuất bản và sẽ có sẵn trực tuyến tại http://arxiv.org/abs/astro-ph/0601580. Các tác giả trên tờ giấy là Brown, Geller, Scott Kenyon và Michael Kurtz (Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian).
Có trụ sở tại Cambridge, Mass., Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA) là sự hợp tác giữa Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian và Đài quan sát của Đại học Harvard. Các nhà khoa học CfA, được tổ chức thành sáu bộ phận nghiên cứu, nghiên cứu nguồn gốc, sự tiến hóa và số phận cuối cùng của vũ trụ.
Nguồn gốc: Bản tin CfA
