Thỉnh thoảng, Dải Ngân hà lại phóng ra một ngôi sao. Ngôi sao bị trục xuất thường bị đẩy ra khỏi khu vực hỗn loạn ở trung tâm thiên hà, nơi Hố đen khổng lồ (SMBH) của chúng ta đang sống. Nhưng ít nhất một trong số chúng đã bị đẩy ra khỏi đĩa thiên hà tương đối yên tĩnh, một khám phá khiến các nhà thiên văn học phải suy nghĩ lại về hiện tượng phóng toàn bộ ngôi sao này.
Phát hiện này thay đổi đáng kể quan điểm của chúng tôi về nguồn gốc của các ngôi sao chuyển động nhanh.
Monica Valluri, Giáo sư Nghiên cứu, Khoa Thiên văn học tại Đại học Văn học, Khoa học và Nghệ thuật U-M.
Ngôi sao trong câu hỏi là một ngôi sao chuyển động nhanh, hay còn gọi là ngôi sao hypervelocity. Các ngôi sao giảm âm khá hiếm trong thiên hà của chúng ta. Người đầu tiên được phát hiện vào năm 2005, và cho đến nay các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra ít hơn 30 người trong số họ. Họ đi du lịch tại hơn 1 triệu dặm mỗi giờ, hoặc 500 km mỗi giây, nhanh gấp hai lần như các ngôi sao khác, và phải mất một số lượng lớn năng lượng để đẩy họ đến vận tốc đó.
Để hiểu những gì đang diễn ra, hãy xem cấu trúc tổng thể của Dải Ngân hà.
Khối phình thiên hà nằm ở trung tâm, và sâu thẳm trong trung tâm của khối phồng đó là thiên hà SM SM, Sagittarius A * (Sag. A-star.) Trải rộng ra xung quanh nó là đĩa thiên hà, được tạo thành từ các nhánh xoắn ốc thiên hà. Ít quan trọng trong nghiên cứu này là quầng sao và cụm sao cầu.
Khi một ngôi sao bị đá ra khỏi thiên hà, nó thường là một ngôi sao từ một cặp nhị phân. Các nhà khoa học nghĩ rằng khi một cặp nhị phân tiến quá gần SMBH và lực hấp dẫn quá lớn của nó, lỗ hổng đã chiếm được một trong những ngôi sao. Ngôi sao kia bị bắn ra ngoài vũ trụ trong một khẩu súng cao su hấp dẫn. Hố đen phải là một siêu khổng lồ, bởi vì chỉ có chúng mới có lực hấp dẫn đủ mạnh để tăng tốc những ngôi sao chạy trốn này lên vận tốc cao như vậy.
Nhưng các nhà nghiên cứu từ Đại học Michigan đã xác định được một ngôi sao có tốc độ giảm âm dường như đã bị đẩy ra khỏi đĩa sao chứ không phải là chỗ phình ra của thiên hà.
Monica Valluri và Kohei Hattori đã theo dõi một ngôi sao giảm âm
LAMOST-HVS1, một ngôi sao có tốc độ gần với Mặt trời hơn bất kỳ nơi nào khác. Họ đã sử dụng một trong những kính thiên văn Magellan để đo vận tốc và vị trí của ngôi sao. Sau đó, họ đã tham gia cùng với các đồng nghiệp khác và kết hợp dữ liệu của họ với dữ liệu từ nhiệm vụ ESA Lừa Gaia để truy tìm quỹ đạo hypervelocity về nguồn gốc của nó. Họ đã rất ngạc nhiên khi nguồn gốc của ngôi sao không phải là chỗ phình, mà là đĩa thiên hà.
Phát hiện này làm thay đổi đáng kể quan điểm của chúng tôi về nguồn gốc của những ngôi sao chuyển động nhanh, ông Cameron Valluri, giáo sư nghiên cứu tại Khoa Thiên văn học tại Đại học Văn học, Khoa học và Nghệ thuật U-M, cho biết. Thực tế là quỹ đạo của ngôi sao chuyển động nhanh khổng lồ này bắt nguồn từ đĩa chứ không phải tại trung tâm Thiên hà chỉ ra rằng môi trường rất khắc nghiệt cần thiết để đẩy các ngôi sao chuyển động nhanh có thể phát sinh ở những nơi khác ngoài các hố đen siêu lớn.
Chúng tôi phải xem xét các khả năng khác về nguồn gốc của ngôi sao.
Kohei Hattori, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ, Đại học Michigan.
Chúng tôi nghĩ rằng ngôi sao này đến từ trung tâm Thiên hà. Nhưng nếu bạn nhìn vào quỹ đạo của nó, rõ ràng điều đó không liên quan đến trung tâm Thiên hà, ông Hatt Hattori nói. Chúng tôi phải xem xét các khả năng khác về nguồn gốc của ngôi sao.
Những khả năng đó sẽ là gì?
Các tác giả aren chắc chắn vào thời điểm này. Một khả năng là một cuộc gặp gỡ của một loại khác. Ngôi sao chạy trốn có thể đã chạm trán với cả cụm sao khổng lồ khác và bị đẩy ra bởi một lực hấp dẫn tương tác phức tạp.
Kiểu gặp gỡ này đã tạo ra những ngôi sao chạy trốn trong quá khứ. Nhưng không có gì đi nhanh như LAMOST-HVS1. chạy trốn Star-cụm đã được chạy ở tốc độ 40-100 km / s (25-62 dặm / giây), nhưng không ai có đến gần 500 km / giây mà sao này đi vào.
Một khả năng khác, kỳ lạ hơn là một lỗ đen. Có thể có những lỗ đen trung gian khác trong đĩa thiên hà có đủ lực hấp dẫn để ném ngôi sao ra ngoài không gian. Nhưng điều đó ít hơn một lần đoán.
Nếu nó có một cụm sao phát ra LAMOST-HVS1, thì nó sẽ không có ai nhìn thấy. Ngôi sao hypervelocity đến từ nhánh xoắn ốc Norma, một khu vực không liên quan đến bất kỳ cụm sao lớn nào được biết đến. Tuy nhiên, khu vực đó bị che khuất bởi bụi. Có thể có một cụm ở đó với khối lượng đủ để đẩy ngôi sao.
Nếu các nhà thiên văn học có thể tìm thấy một cụm khổng lồ ở đó, thì nó có thể cho thấy rằng tất cả các ngôi sao có tốc độ giảm âm đã bị đẩy ra khỏi các cuộc chạm trán với các cụm lớn và SMBH không liên quan gì đến nó. Hoặc, chịu đựng tôi ở đây, cụm sao khổng lồ có thể có một lỗ đen trung gian ở trung tâm của nó, đủ mạnh để đẩy ngôi sao.
Hiện tại, nguồn gốc LAMOST-HVS1 vẫn chưa chắc chắn.
Nguồn:
- Thông cáo báo chí: Các nhà nghiên cứu của U-M xác nhận ngôi sao siêu lớn khổng lồ bị đẩy ra khỏi đĩa Milky Way
- Tài liệu nghiên cứu: Nguồn gốc của một ngôi sao siêu phàm siêu lớn LAMOST-HVS1: Ý nghĩa từ Gaia và theo dõi quang phổ
