В нашата галактика има хиляди звезди, които обикалят около центъра на Млечния път с високи скорости. Понякога някои от тях набират толкова голяма скорост, че се освобождават от нашата галактика и се превръщат в междугалактически обекти. Поради екстремните динамични и астрофизични процеси, които участват, астрономите са най-заинтересовани от изучаването на тези звезди - особено тези, които са в състояние да постигнат скорост на бягство и да напуснат нашата галактика.
Въпреки това, международен екип от астрономи ръководи от Национални астрономически обсерватории на Китай (NAOC) наскоро обяви откриването на 591 високоскоростни звезди. Въз основа на данни, предоставени от Многообектен оптичен телескоп с голяма небесна площ (LAMOST) и на ESA Обсерватория Гея , те посочиха, че 43 от тези звезди са достатъчно бързи, за да избягат някой ден от Млечния път.
Проучването е публикувано в Серията добавки към астрофизическия журнал на 17 декемврити. Изследването е водено от д-р LI Yinbi, астроном на NAOC, и включва изследователи от Китайска академия на науките (CAS), Институт по астрономия Макс-Планк (MPIA), на Институт за напреднали изследвания , Европейската южна обсерватория (ESO), ExtantFuture Technology Co ., на Институт по статистическа математика в Токио и множество университети.
Концепцията на художника за свръхскоростна звезда, която е избягала от Млечния път. Кредит: НАСА
По отношение на астрофизичните изследвания, високоскоростните звезди са сравнително скорошно откритие. Първият е наблюдаван през 2005 г., а през следващите 15 години са открити над 550 от множество обсерватории. От тях астрономите са успели да изведат четири подкласа високоскоростни звезди, които включват: хиперскоростни звезди, звезди-бягащи, хипер-избягали звезди и бързи ореол звезди.
Това последно откритие е особено важно тогава, защото ефективно удвоява броя на известните високоскоростни звезди, които са доста редки в нашата галактика. „591-те високоскоростни звезди, открити този път, удвоиха общия брой открити по-рано, като в момента общият брой надхвърли 1000“, каза д-р Ли.
Хиперскоростните звезди (HVS), най-бързите от групата, са особено интересни, защото са постигнали релативистични скорости (част от скоростта на светлината). Всъщност астрономите са изчислили, че с правилния вид гравитационно ускорение, звездите с хиперскорост могат да достигнат 1/10тидо 1/3rdскоростта на светлината – приблизително 30 000 до 100 000 km/s (18 640 до 62 130 мили/сек).
Именно тези звезди имат скоростта на бягство, необходима, за да напуснат Млечния път. Каза проф. LU Youjun от NAOC, съавтор на тази статия:
„Макар и рядко срещани в Млечния път, високоскоростните звезди с уникална кинематика могат да осигурят дълбок поглед върху широк спектър от галактическа наука, от централната свръхмасивна черна дупка до далечния галактически ореол.
Позициите и реконструираните орбити на 20 високоскоростни звезди, представени върху художествена гледка на Млечния път. Кредит: ESA/Marchetti et al. 2018/НАСА/ЕСА/Хъбъл
„Рядко“ със сигурност е подходящо описание. Според предишни оценки, направени от астрофизици, вероятно има само 1000 HVS в нашата галактика (това е 0,0000005 % от галактическото население). Но предвид скоростта им и огромните разстояния, които изминават, проследяването на тези звезди и създаването на база данни за движението им може да ни разкаже много за редица космически мистерии.
В името на своето проучване международният екип разчита отчасти на данни, предоставени от LAMOST. В допълнение към това, че е най-големият оптичен телескоп в Китай, LAMOST има най-високата спектрална скорост на придобиване от всеки телескоп в света и може да наблюдава около 4000 небесни обекта с еднократна експозиция. Откакто започна да провежда проучвания през 2012 г., той създаде най-голямата база данни за спектри в света.
В допълнение, екипът разчита на астрометрични измервания, извършени отобсерватория Гея,която беше стартирана от Европейската космическа агенция (ESA) през 2013 г. Оттогава тя е събрала информация за местоположението, правилното движение и скоростта на над 1,3 милиарда небесни обекта, което я прави най-голямата астрометрична база данни в света. И двете обсерватории и техните масивни бази данни са безценни при откриването и изследването на HVS.
Въз основа на движението и състава на обектите, които наблюдават, изследователският екип идентифицира 591 HVS, които произхождат от вътрешния ореол на Млечния път. „Техната ниска металност показва, че по-голямата част от звездния ореол се е образувала в резултат на натрупването и приливното разрушаване на галактиките джуджета“, каза съавторът проф. Джао Ганг от Училището по астрономия и космически науки CAS.
Един от най-големите изводи от това проучване е начинът, по който демонстрира как комбинирането на множество големи проучвания може да доведе до откриване на редки обекти. В бъдеще астрономите ще могат да черпят от още по-големи бази данни, съдържащи данни от проучвания, предоставени от инструменти от следващо поколение. Тези данни ще бъдат особено полезни при изучаването на Тъмна материя , мистериозната маса, която съставлява 27% от масата-енергийната плътност на Вселената.
Чрез проследяване на движението на HVS астрофизиците ще могат по-добре да ограничат формата на ореола на тъмната материя на Млечния път. Освен това те биха могли да ни разкажат много за формирането и еволюцията на самия Млечен път, тъй като се смята, че HVS е резултат от галактически сливания и други екстремни гравитационни сили (т.е. свръхмасивни дупки). Следователно наличието на повече за изучаване може да помогне на астрономите да създадат история на минали галактически сливания.
Също така беше осмелено HVS да позволи на астрофизиците да правят точно ограничаване на масата на нашата галактика, нещо, което остава неразрешено. На всичкото отгоре, предишни изследвания показват, че HVS може носят своите планетни системи с тях, което може да бъде един от начините, по които животът се разпространява в космоса (междугалактическа панспермия).
Допълнителна информация: Китайска академия на науките , Астрофизичният вестник
