Mik azok a Super Velocity csillagok?
Szökőcsillag, szökevénycsillag az, amelyik anomáliával mozog
Az ilyen csillag megfelelő mozgása gyakranpontosan a csillagtársulattal kapcsolatban van feltüntetve, amelynek egykor tagjává kellett válnia, mielőtt kidobták volna. Napunk csak egy a galaxisunkban, a Tejútrendszerben található 400 milliárd csillag közül.
A galaxis lassan forog, egyet alkotvaforgalom több mint 250 millió év. A Tejútrendszer legtöbb csillaga lépést tart a lassú forgásával: a Nap sebessége például 19,4 km/s a többi csillaghoz képest. De vannak „szökött csillagok” is a galaxisban: sebességük a többi csillaghoz viszonyítva akár 200 km/s.
Az O spektrális osztályú csillagok körülbelül 10-30% -a és 5-10% -aaz összes B spektrális típusú csillag sebessége hasonló. Mindannyian a galaxis viszonylag fiatal lakói - legfeljebb 50 millió évesek, és ez idő alatt viszonylag rövid távolságokat tesznek meg az űrben - parsek százaktól több kiloparszekig, így néha lehetségesnek tűnik a fürt meghatározása, amelyben született.
Szökött csillagok és íj sokk
Néhány szökött csillag íjat készítösszenyomott anyag lökéshulláma, amely nagyon hasonlít a vízen úszó csónak körüli fejhullámhoz. Ennek a hullámnak ugyanaz a fizikai természete, mint a vadászgép által a levegőben keltett lökéshullámnak.
Amikor egy szökött csillag nagy sebességgel mozoga csillagközi közegen keresztül (gáz és por nagyon vékony keveréke) szuperszonikus sebességgel a csillagközi anyag íj lökéshullámként válik láthatóvá.
A "szuperszonikus sebesség" kifejezés azt jelentia mozgó tárgy sebessége nagyobb, mint a környezet hangsebessége. Míg a Föld légkörének alsó rétegében ez a sebesség körülbelül 330 m/s, addig a szinte üres csillagközi térben hozzávetőleg 10 km/s az értéke.
Így az íj lökéshullámának észleléseegy OB csillag körül azt jelenti, hogy szuperszonikus sebességgel halad, és így megbízhatóan elszabadult csillagként azonosítható, még akkor is, ha sebességét nem közvetlenül mértük.
A Hubble Űrtávcső szökevény csillagok képei 2005 októbere és 2006 júliusa között. Forrás: NASA
A csillagok jellemzői
A Naptól 750 pc távolságra 56 ismertszökött sztárok. Ezek a csillagok szinte minden paraméterükben nem különböznek a galaxis korongkomponensének többi csillagától, kivéve nagy térbeli sebességüket. Ebből a csoportból négy csillag tömege nagyobb, mint 25 napelem (náluk a tömeget a spektrum típusa határozza meg nem túl nagy pontossággal).
Ma már feltételezik, hogy az ilyen csillagokvagy azoknak a halmazoknak és társulásoknak a dinamikus fejlődése során jönnek létre, amelyekben születtek (legvalószínűbb ok egy szoros hármas találkozás), vagy egy kettős rendszer felbomlása eredményeként szupernóva-robbanás során, amikor egy futó csillag fogad egy társcsillag robbanásából származó kezdeti impulzus.
Bár elméletileg mindkettő lehetségesmechanizmus, a csillagászok a gyakorlatban általában hajlanak a szupernóva-robbanás hipotézisére. R. Hoogerwerth és kollégái a Leiden Obszervatóriumban Hollandiában a Hipparcos műhold adatait felhasználva követték nyomon 56 szökött csillag mozgását az időben, és bizonyítékokat találtak mindkét elmélet alátámasztására.
A szerzők nyomon követték e csillagok mozgását a galaxisbanés a legtöbbjüknél (beleértve mind a négy masszívat) megtudtuk, hogy ezek a csillagok mikor és melyik asszociációból repültek ki, valamint azt, hogy a két lehetséges kilökődési mechanizmus melyik működött az egyes csillagoknál (a csillagok nagy részét a bomlás során dobták ki bináris fájlok).
Valószínűleg mind a négy masszív elszabadult csillag a kettős rendszerekben végbemenő szupernóva-robbanások eredményeként szerezte meg nagy térbeli sebességét.
A szerzők számos érvet adnak e következtetés mellett:
- Ezek a csillagok nagyon masszívak.Ahhoz, hogy kidobódjanak a klaszterből (egyesületből), nem sokkal masszívabb csillagok közelében kellett repülniük. Egyébként a lendület megőrzésének törvénye szerint kevésbé masszív csillagokat dobtak volna ki a rendszerből. És nagyon kevés ilyen hatalmas csillag van - ez Salpeter törvényének közvetlen következménye. Több hatalmas csillag közeli repülése rendkívül ritka eseménynek bizonyul, összehasonlítva az alacsony tömegű csillagok meglehetősen ritka, szoros hármas találkozásával.
- A hatalmas csillagok csak néhány milliót élnekéves. Ez a tény további korlátozást szab a leírt ritka eseményre - a megközelítésnek időre van szüksége ahhoz, hogy a hatalmas csillagok szupernóvaként felrobbanjanak.
- Ezek a csillagok többször repülnek sebességgelmagasabb, mint az asszociációk sebességének szétszóródása, amelyekben születtek. Önmagában ez a tény nem mond ellent semminek, a sikeres közeli megközelítés után a csillagok kellően nagy sebességet érhetnek el. Ez azonban csak ritka esetekben fordul elő, az ilyen folyamatokban elért sebesség átlagos értéke lényegesen alacsonyabb. Így nagyon nagy valószínűséggel mind a négy csillag egy meglehetősen közeli masszív bináris rendszer része volt, és szupernóva-robbanás következtében felbomlása után saját térsebességet kapott.
Az első és második mechanizmus százalékos arányának meghatározása a szökevénycsillagok kialakulásában erős korlátozásokat támaszt a halmazok kialakulásával és a csillagfejlődéssel kapcsolatos elméletekben.
A 2000-ben végzett numerikus szimulációk kimutatták, hogy a kiszökő csillagok száma segíthet meghatározni például a halmazokban született bináris párok számát.
Csak egynél mért sugársebességeka Hipparcos katalógus O-B csillagainak egyharmada. A rendelkezésre álló adatok alapján elmondhatjuk, hogy mindkét mechanizmus nagyjából ekvivalens. Az elszabadult csillagok számának növekedésével, amelyeknél meghatározzák a sebességet és az űrben való elhelyezkedést, lehetővé válik szülőhalmazaik, életkoruk és kezdeti sebességük megtalálása.
- Futócsillag α Zsiráf
A csillag a Zsiráf csillagképben található, és távol van tőleA Föld négyezer fényévnyire van. Tömege 25-30-szor haladja meg a Nap tömegét, ötször melegebb a Napnál (hőmérséklete 30 ezer fok) és 500 ezerszer fényesebb a Napnál.
A szökött csillag, α Zsiráf fejet hoz létrelökéshullám, amely 60 km/s sebességgel halad és útja mentén összenyomja a csillagközi közeget. A fejhullám körülbelül tíz fényévre van magától a csillagtól.
A csillag erős csillagszelet is bocsát ki.A csillagászok régóta úgy gondolják, hogy az α zsiráf a halmaz többi tagjával való gravitációs kölcsönhatások következtében kilökődött egy közeli fiatal, forró csillaghalmazból. Egy másik hipotézis szerint a csillag egy hatalmas kísérőcsillag szupernóvaként történő felrobbanása következtében nyerhetett sebességet (kirepült a kettős rendszerből).
- Szökött csillag ζ Ophiuchus
Ahogy az ζ Ophiuchis mozog, csillagközi anyagból íves hullámot képez maga előtt, amely jól látható ezen a színes infravörös képen, amelyet a WISE űrszonda készített.
A kép mesterséges színekben ζ Ophiuchuskékesnek tűnik. A kép közepe közelében helyezkedik el, és 24 km / s sebességgel halad felfelé. A csillag tömege 20-szorosa a napnak. Erős csillagszél repül a csillag elé, összenyomja és felmelegíti a csillagközi anyagokat, és íj-sokkot képez.
- Runaway Star AE szekér
Az AE Aurigae a fényes csillag közvetlenül alatta és a középponttól balra az IC 405 köd, más néven Lángoló csillagköd ezen a színes portréján.
Forró változó Űrfelhővel körülvéveegy O spektrális típusú csillag az energetikai sugárzásával a gázszálak mentén elhelyezkedő hidrogént ragyogja. A csillag kék fénye visszaveri a csillagközi port. Az AE Charioteer csillag egy teljesen más felhőben született, amelyet kiemel.
Az íj lökéshullámának (sárga ív) infravörös képe, amelyet a menekülési csillag escape Ophiuchus hozott létre egy csillagközi por- és gázfelhőben
Sebességrekord
Az egyik leggyorsabban szökő csillag az US 708.Nagy Ursa csillagkép. 1982-ben fedezték fel, majd 2005-ben fedezték fel újra. Sokáig azt hitték, hogy a többi ilyen típusú objektumhoz hasonlóan egy szupermasszív fekete lyuk dobta ki a Galaxis középpontjából.
Az S5-HSV1 új amerikai 708-as rekordot döntött 2019-bena Daru csillagképben. A tárgyat az angol-ausztrál távcső felmérése során fedezték fel. Sebessége 1,7 ezer kilométer másodpercenként. Most ez az egyetlen magasan bizonyított supervelocity csillag, amely a Tejútrendszer központjából érkezett.
Hogyan segíthetnek a Super Velocity csillagok?
Most nagy sebességű csillagokat fedeznek fel a fényudvarban- a galaxis látható részén túl. Ellentétben a vörös, halványuló öreg csillagok tipikus külterületi populációjával, ezek fiatal, forró, kék óriások.
Ilyenek a Tejútrendszer közepén születnek, ahová tartaktív csillagképződés. A szupermasszív fekete lyuk erős gravitációs mezője azonban elszakítja őket a pártól, és felgyorsítja őket a Galaxisból való menekülési sebességre. Nagyon fényesek, ezért könnyebben észlelhetők.
A tudósok glóriájának létét anomália hozta létrea Galaxis külső régióinak forgási sebessége. Nem magyarázható, ha csak csillagok voltak. Sok extra tömegre van szükség. Sötét anyagnak hívják, mert közvetlenül nem észleljük.
Milyen alakú a glória, gömb alakú vagy lapított,ismeretlen, de a supervelocity csillagok pályái segítenek megválaszolni ezt a kérdést. Ezeket az adatokat elemezve Avi Loeb, Harvard professzor és munkatársai a Tejút tömegét a sötét anyaggal együtt a Nap tömegének 1,2-1,9 billiószorosára becsülték.
Olvass tovább
A Föld legviharosabb helye: miért a Drake Passage a legveszélyesebb út az Északi-sarkig
Az asztrofizikusok az Ősrobbanás másodpercének első billió másodpercét modellezték
A Mars Express segített kideríteni, hol és hogyan tűnt el a víz a Vörös Bolygóról