Gaia wyłapuje wyjątkowo szybkie gwiazdy

Dzięki pomocy oprogramowania imitującego ludzki mózg, satelita Gaia zauważyła sześć gwiazd uciekających z dużą prędkością z centrum naszej Galaktyki ku jej obrzeżom. Tego typu obserwacje mogą dostarczyć nam wielu informacji o jednym z najbardziej ukrytych regionów Drogi Mlecznej.

W naszym galaktycznym domu, Drodze Mlecznej, znajduje się ponad sto miliardów gwiazd utrzymywanych wspólnie przez grawitację. Większość z nich znajduje się w dysku galaktycznym, w którego centrum znajduje się zgrubienie centralne. Pozostałe gwiazdy Drogi Mlecznej wypełniają sferyczne halo rozciągające się nawet na 650 000 lat świetlnych od centrum.

Gwiazdy poruszają się wokół centrum galaktyki z różnymi prędkościami zależnymi od ich odległości od centrum – dla przykładu Słońce okrąża środek Drogi Mlecznej z prędkością ok. 220 km/s, podczas gdy gwiazdy w halo galaktycznym poruszają się z prędkościami średnio 150 km/s.

Od czasu do czasu trafiają się jednak gwiazdy, których prędkość znacznie przekracza te wartości.

Niektóre z nich przyspieszane są wskutek bliskiego przejścia w pobliżu innej gwiazdy lub wskutek eksplozji supernowej swojego gwiezdnego towarzysza – co może spowodować wzrost prędkości gwiazdy o kilkaset km/s ponad średnią.

Nową klasę bardzo szybkich gwiazd odkryto nieco ponad dziesięć lat temu. Przemykając przez galaktykę z prędkościami rzędu kilkuset kilometrów na sekundę zostały przyspieszone przez bliskie spotkanie z supermasywną czarną dziurą w centrum Drogi Mlecznej. To właśnie owa czarna dziura o masie 4 milionów mas Słońca rządzi orbitami gwiazd w jej pobliżu.

Te superszybkie gwiazdy są niezwykle ważne w badaniach ogólnej struktury Drogi Mlecznej –  mówi Elena Maria Rossi z Uniwersytetu w Lejdzie, która zaprezentowała dzisiaj podczas Europejskiego Tygodnia Astronomii i Nauk Kosmicznych w Pradze odkrycie w danych z Gai sześciu nowych gwiazd tego typu.

Odkrycie takich szybko poruszających się gwiazd jest wyjątkowo trudnym zadaniem w gwiezdnej gęstwinie Drogi Mlecznej. Obecne przeglądy nieba rejestrują prędkość najwyżej kilkuset tysięcy gwiazd. Aby je znaleźć naukowcy poszukiwali młodych, masywnych gwiazd, które wyróżniałyby się w regionach wypełnionych starymi populacjami gwiazd w halo galaktycznym. Zdradzające swoją obecność swoim nietypowym wiekiem, owe gwiazdy najprawdopodobniej otrzymały grawitacyjnego kopa od supermasywnej czarnej dziury, aby dotrzeć w odległe regiony halo. Dalsze pomiary ich prędkości i szacunki ich trajektorii w przeszłości pozwolą potwierdzić czy faktycznie są to gwiazdy wyrzucone przez sam środek Drogi Mlecznej.

Źródło: ESO