Nghệ sĩ minh họa một ngôi sao bị đẩy ra từ Đám mây Magellan Lớn. Tín dụng hình ảnh: ESO. Nhấn vào đây để phóng to.
Các quan sát với Kueyen, một trong những kính thiên văn dài 8.2m sáng tác Kính thiên văn rất lớn ESO (VLT), đã dẫn đến việc phát hiện ra một ngôi sao khổng lồ tồn tại trong thời gian ngắn đang di chuyển với tốc độ rất cao qua quầng sáng bên ngoài của thiên hà Milky Way và vào không gian liên thiên hà. Phát hiện này có thể cung cấp bằng chứng cho một lỗ đen khổng lồ chưa được biết đến trước đây ở trung tâm của người hàng xóm gần nhất của Dải Ngân hà, Đám mây Magellan Lớn.
Ngôi sao có tên HE 0437-5439, được phát hiện bởi cuộc khảo sát bầu trời Hamburg / ESO [1], một dự án nhằm phát hiện các quasar nhưng cũng phát hiện ra nhiều ngôi sao xanh mờ. Các nhà khoa học [2] tại Tiến sĩ Remeis-Sternwarte (Đại học Erlangen-Nürnberg, Đức) và Trung tâm nghiên cứu vật lý thiên văn (Đại học Hertfordshire, Anh) đã tìm thấy những gì có khả năng là một ngôi sao lớn có trình tự lớn hào quang.
Đây là một bất ngờ lớn. Những ngôi sao khổng lồ có tuổi thọ chỉ vài chục hoặc hàng trăm triệu năm, sống ngắn theo tiêu chuẩn thiên văn, nhưng quầng sáng thường không lưu trữ những ngôi sao trẻ như thế này. Trên thực tế, nó chứa những ngôi sao lâu đời nhất trong Dải ngân hà hơn mười tỷ năm tuổi. Các ngôi sao khổng lồ thường được tìm thấy trong hoặc gần các khu vực hình thành sao trong đĩa Thiên hà như tinh vân Orion nổi tiếng: HE 0437-5439 thực sự giống với các ngôi sao hình thang làm cho tinh vân Orion tỏa sáng.
Dữ liệu thu được với VLT ESO và máy quang phổ UVES độ phân giải cao của nó. Điều này cho phép đo thành phần hóa học tương tự như của Mặt trời, xác nhận rằng HE0437-5439 là một ngôi sao trẻ. Khối lượng của nó lớn gấp 8 lần Mặt trời và ngôi sao chỉ mới 30 triệu năm. Nó cách chúng ta gần 200.000 năm ánh sáng theo hướng Chòm sao Doradus (Hồi cá kiếm).
Điều thú vị hơn nữa là dữ liệu chỉ ra rằng ngôi sao đang lùi dần với vận tốc 723 km / giây, tương đương 2,6 triệu km mỗi giờ. HE0437-5439 di chuyển nhanh đến mức lực hấp dẫn của Dải Ngân hà quá nhỏ để giữ cho nó bị ràng buộc với Thiên hà. Do đó, ngôi sao siêu tốc độ sẽ thoát vào không gian liên thiên hà.
Khi ngôi sao đang di chuyển quá nhanh, nó phải được sinh ra cách xa vị trí hiện tại của nó và tăng tốc đến nơi chúng ta quan sát nó ngày hôm nay. Điều gì đã tăng tốc ngôi sao lên tốc độ cao như vậy? Các tính toán được thực hiện vào cuối những năm 1980 cho thấy một cái gọi là lỗ đen khổng lồ (SMBH), tức là một lỗ đen lớn gấp hàng triệu lần Mặt trời, hoặc lớn hơn, có thể mang lại gia tốc khổng lồ. Nếu một ngôi sao nhị phân tiếp cận SMBH, một ngôi sao rơi về phía SMBH trong khi bạn đồng hành của nó bị đẩy ra. Trung tâm Thiên hà của Dải Ngân hà chứa một lỗ đen khoảng 2,5 triệu khối lượng mặt trời và điều này có thể đã tăng tốc HE0437-5439.
Nhưng thời gian di chuyển cần thiết được tìm thấy nhiều hơn ba lần tuổi của ngôi sao. Do đó, ngôi sao này còn quá trẻ để di chuyển từ trung tâm Thiên hà đến vị trí hiện tại. Ngôi sao này già hơn nó xuất hiện hoặc nó được sinh ra và tăng tốc ở nơi khác.
Một manh mối khác về nguồn gốc của HE0457-5439 đến từ vị trí của nó trên bầu trời. HE0437-5439 cách Đám mây Magellan lớn (LMC) 16 độ, một trong những thiên hà lân cận gần nhất với Dải Ngân hà. Thiên hà này nằm ở khoảng cách 156.000 năm ánh sáng. HE0457-5439 thậm chí còn xa hơn LMC và gần LMC hơn nhiều so với thiên hà. Các nhà thiên văn học đã chỉ ra rằng ngôi sao có thể đã đạt đến vị trí hiện tại trong vòng đời của nó nếu nó bị đẩy ra khỏi trung tâm của LMC. Điều này, đến lượt nó, sẽ cung cấp bằng chứng cho sự tồn tại của SMBH trong LMC.
Một lời giải thích khác sẽ yêu cầu ngôi sao là kết quả của sự hợp nhất của hai ngôi sao, thuộc về cái gọi là lớp sao màu xanh lam, già hơn so với mô hình tiến hóa tiêu chuẩn dự đoán chúng là. Thật vậy, tuổi của nó có thể bằng tuổi thọ của một ngôi sao có khối lượng 4 mặt trời, gấp hơn 6 lần tuổi thọ của một ngôi sao 8 khối lượng mặt trời.
Các nhà thiên văn đề xuất hai quan sát bổ sung để phân biệt giữa hai lựa chọn. Sự phong phú của các yếu tố nhất định trong các ngôi sao thuộc LMC chỉ bằng một nửa so với Mặt trời. Một phép đo chính xác hơn với UVES sẽ cho biết liệu ngôi sao có độ dồi dào kim loại phù hợp với các ngôi sao LMC hay không. Thứ hai là đo lượng sao di chuyển theo hướng ngang trên bầu trời, sử dụng các phép đo thiên văn.
Nghiên cứu được trình bày ở đây được trình bày chi tiết trong một bài báo sẽ được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters.
Ghi chú
[1]: Khảo sát bầu trời Hamburg / ESO là một dự án hợp tác của Hamburger Sternwarte và ESO để cung cấp thông tin quang phổ cho một nửa bầu trời phía nam bằng cách sử dụng các tấm ảnh chụp bằng kính viễn vọng ESO-Schmidt hiện đã nghỉ hưu. Những tấm này đã được số hóa tại Hamburger Sternwarte.
[2]: Các nhà thiên văn học là Heinz Edelmann (Dr. , Uli Heber (Tiến sĩ Remeis-Sternwarte thuộc Đại học Erlangen-Nürnberg, Đức), Norbert Christlieb và Dieter Reimers (Hamburger Sternwarte, Đức).
Nguồn gốc: ESO News Release
