Kas yra „Super Velocity Stars“?
Bėganti žvaigždė, pabėgusi žvaigždė yra ta, kuri juda su anomalija
Tinkamas tokios žvaigždės judėjimas dažnai būnanurodoma būtent apie žvaigždžių asociaciją, kurios nare ji kažkada turėjo tapti, kol buvo išmesta iš jos. Mūsų Saulė yra tik viena iš 400 milijardų žvaigždžių mūsų galaktikoje, Paukščių Take.
Galaktika sukasi lėtai, sudarydama vienąapyvarta virš 250 milijonų metų. Dauguma Paukščių Tako žvaigždžių neatsilieka nuo lėto sukimosi: pavyzdžiui, Saulės greitis, palyginti su kitomis žvaigždėmis, yra 19,4 km/s. Tačiau galaktikoje yra ir „pabėgusių žvaigždžių“: jų greitis kitų žvaigždžių atžvilgiu yra iki 200 km/s.
Apie 10–30% O spektrinės klasės žvaigždžių ir 5–10%visų B spektrinio tipo žvaigždžių greičiai yra panašios eilės. Visi jie yra palyginti jauni galaktikos gyventojai - iki 50 mln. gimė.
Pabėgusios žvaigždės ir šokas iš lanko
Kai kurios pabėgusios žvaigždės gamina lankąsuspaustos medžiagos smūginė banga, kuri labai panaši į galvos bangą aplink valtį, plūduriuojančią ant vandens. Ši banga turi tokią pat fizinę prigimtį, kaip ir smūgio banga, kurią ore sukuria naikintuvas.
Kai pabėgusi žvaigždė juda dideliu greičiuper tarpžvaigždinę terpę (labai ploną dujų ir dulkių mišinį) viršgarsiniu greičiu tarpžvaigždinė medžiaga tampa matoma kaip lanko smūgio banga.
Sąvoka „viršgarsinis greitis“ tai reiškiajudančio objekto greitis didesnis už garso greitį aplinkoje. Kai žemutiniame Žemės atmosferos sluoksnyje šis greitis yra apie 330 m/s, tai beveik tuščioje tarpžvaigždinėje erdvėje jo reikšmė yra maždaug 10 km/s.
Taigi, lanko smūgio bangos aptikimasaplink OB žvaigždę reiškia, kad ji skrieja viršgarsiniu greičiu, todėl ją galima patikimai atpažinti kaip bėgančią žvaigždę, net jei jos greitis nebuvo matuojamas tiesiogiai.
Hablo kosminio teleskopo vaizdai, kuriuose buvo išbėgusios žvaigždės nuo 2005 m. Spalio mėn. Iki 2006 m. Liepos mėn. Šaltinis: NASA
Žvaigždžių charakteristikos
750 pc atstumu nuo Saulės žinomi 56pabėgusios žvaigždės. Šios žvaigždės visais savo parametrais, išskyrus didelį erdvinį greitį, beveik nesiskiria nuo likusių žvaigždžių, esančių galaktikos disko komponente. Keturios šios grupės žvaigždės turi didesnę nei 25 saulės masę (joms masė nustatoma pagal spektro tipą ne itin tiksliai).
Dabar manoma, kad tokios žvaigždėssusidaro arba dinamiškai evoliucionuojant spiečių ir asociacijų, kuriose jie gimė (labiausiai tikėtina priežastis yra artimas trigubas susidūrimas), arba dėl dvinarės sistemos irimo supernovos sprogimo metu, kai bėganti žvaigždė gauna pradinis impulsas iš žvaigždės kompanionės sprogimo.
Nors teoriškai įmanomi abumechanizmą, astronomai praktikoje dažniausiai yra linkę į supernovos sprogimo hipotezę. R. Hoogerwerthas ir jo kolegos iš Leideno observatorijos Nyderlanduose naudojo Hipparcos palydovo duomenis, kad stebėtų 56 išbėgusių žvaigždžių judėjimą laikui bėgant ir rado įrodymų, patvirtinančių abi teorijas.
Autoriai atsekė šių žvaigždžių judėjimą galaktikojeir daugumai jų (įskaitant visas keturias masyvias) mes nustatėme, kada ir iš kokios asociacijos šios žvaigždės išskrido, taip pat kuris iš dviejų galimų išmetimo mechanizmų veikė kiekvienai konkrečiai žvaigždei (dauguma žvaigždžių buvo išstumtos irimo metu) dvejetainių failų).
Labiausiai tikėtina, kad visos keturios didžiulės pabėgusios žvaigždės didelį erdvinį greitį įgijo dėl supernovos sprogimų dvejetainėse sistemose.
Autoriai pateikia keletą argumentų, patvirtinančių šią išvadą:
- Šios žvaigždės yra labai masyvios.Norėdami būti išmesti iš spiečiaus (asociacijos), jie turėjo skristi šalia ne ką mažiau masyvių žvaigždžių. Priešingu atveju, pagal impulso išsaugojimo įstatymą, iš sistemos būtų išmestos mažiau masyvios žvaigždės. Ir tokių masyvių žvaigždžių yra labai mažai - tai tiesioginė Salpeterio įstatymo pasekmė. Artimas kelių masyvių žvaigždžių skraidymas pasirodo itin retas įvykis, palyginti su gana retais artimais trigubais mažos masės žvaigždžių susitikimais.
- Masyvios žvaigždės gyvena tik kelis milijonusmetų. Šis faktas nustato papildomą aprašyto reto įvykio apribojimą - artėjimas turi turėti laiko, kol masyvios žvaigždės sprogs kaip supernovos.
- Šios žvaigždės kelis kartus skrenda dideliu greičiudidesnis nei asociacijų, kuriose jie gimė, greičių sklaida. Šis faktas savaime niekam neprieštarauja; sėkmingai arti priartėjus, žvaigždės gali įgyti pakankamai didelį greitį. Tačiau tai atsitinka tik retais atvejais, vidutinė tokiuose procesuose įgyto greičio vertė yra žymiai mažesnė. Taigi, labai didelė tikimybė, kad kiekviena iš šių keturių žvaigždžių buvo gana artimos masyvios dvejetainės sistemos dalis ir įgijo savo erdvinį greitį po to, kai ji iširo dėl supernovos sprogimo.
Pirmojo ir antrojo mechanizmų procentinės dalies nustatymas formuojant pabėgusias žvaigždes nustato griežtus spiečių formavimosi ir žvaigždžių evoliucijos teorijų apribojimus.
2000 m. atliktas skaitinis modeliavimas parodė, kad pabėgusių žvaigždžių skaičius gali padėti nustatyti, pavyzdžiui, dvinarių porų, gimusių klasteriuose, skaičių.
Radialinis greitis matuojamas tik vienamtrečdalis „Hipparcos“ katalogo O-B žvaigždžių. Remiantis turimais duomenimis, galime pasakyti, kad abu mechanizmai yra maždaug lygiaverčiai. Padidėjus bėgančių žvaigždžių, kurių greitis ir padėtis erdvėje bus nustatytos, skaičių, bus galima rasti jų pirmines grupes, taip pat jų amžių ir pradinį greitį.
- Pabėgusi žvaigždė α žirafa
Žvaigždė yra Žirafos žvaigždyne ir yra toli nuoŽemė yra nutolusi keturis tūkstančius šviesmečių. Jos masė 25–30 kartų viršija Saulės masę, ji penkis kartus karštesnė už Saulę (temperatūra 30 tūkst. laipsnių) ir 500 tūkstančių kartų šviesesnė už Saulę.
Bėganti žvaigždė α Žirafa sukuria galvąsmūginė banga, sklindanti 60 km/s greičiu ir savo keliu suspaudžianti tarpžvaigždinę terpę. Galvos banga yra maždaug dešimties šviesmečių atstumu nuo pačios žvaigždės.
Žvaigždė taip pat skleidžia galingą žvaigždžių vėją.Astronomai jau seniai manė, kad α Žirafa buvo išstumta iš netoliese esančio jaunų karštų žvaigždžių spiečiaus dėl gravitacinės sąveikos su kitais spiečiaus nariais. Remiantis kita hipoteze, žvaigždė galėjo įgyti greitį (išskridusi iš dvinarės sistemos) dėl didžiulės žvaigždės kompanionės sprogimo kaip supernova.
- Pabėgusi žvaigždė, Ophiuchus
Kai ζ Ophiuchis juda, jis sudaro tarpžvaigždinės medžiagos lanko bangą, aiškiai matomą šiame spalvingame infraraudonųjų spindulių vaizde, kurį padarė WISE erdvėlaivis.
Nuotraukoje dirbtinės spalvos ζ Ophiuchusatrodo melsvai. Jis yra netoli vaizdo centro ir juda aukštyn 24 km / s greičiu. Žvaigždės masė yra 20 kartų didesnė už saulės. Prieš žvaigždę skrenda stiprus žvaigždžių vėjas, suspaudžiantis ir įkaitinantis tarpžvaigždinę medžiagą ir sukuriantis lankų smūgį.
- „Runaway Star AE Charioteer“
AE Aurigae yra ryški žvaigždė tiesiai žemiau ir į kairę nuo centro šiame spalvingame ūko IC 405 portrete, dar vadinamame Liepsnojančios žvaigždės ūku.
Karštas kintamasis apsuptas kosminio debesiesspektrinio tipo O žvaigždė su savo energine spinduliuote verčia švytėti vandenilį, esantį išilgai dujų gijų. Mėlyna žvaigždės šviesa atsispindi tarpžvaigždinėse dulkėse. Žvaigždė „AE Charioteer“ gimė visiškai kitame debesyje, kurį jis pabrėžia.
Infraraudonųjų spindulių smūgio bangos (geltonas lankas) vaizdas, sukurtas pabėgimo žvaigždės ζ Ophiuchus tarpžvaigždiniame dulkių ir dujų debesyje
Greičio rekordas
Viena iš greičiausiai pabėgančių žvaigždžių yra US 708.Didžiosios Ursos žvaigždynas. Jis buvo atrastas 1982 m., O 2005 m. Ilgą laiką buvo manoma, kad jį, kaip ir kitus tokio tipo objektus, iš Galaktikos centro išmetė supermasyvi juodoji skylė.
S5-HSV1 pasiekė naują JAV rekordą-708 2019 mgervės žvaigždyne. Objektas buvo aptiktas Anglo-Australijos teleskopo tyrimo metu. Jo greitis yra 1,7 tūkstančio kilometrų per sekundę. Dabar tai vienintelė labai įrodyta superžvaigždžių žvaigždė, kilusi iš Paukščių Tako centro.
Kaip gali padėti „Super Velocity Stars“?
Dabar aureole atrandamos didelio greičio žvaigždės– už matomos galaktikos dalies. Skirtingai nuo tipiškų raudonų, blunančių senų žvaigždžių pakraščių populiacijos, tai jauni, karšti, mėlyni milžinai.
Tokie gimsta Paukščių Tako centre, kur einaaktyvus žvaigždžių formavimasis. Tačiau stiprus supermasyvios juodosios skylės gravitacijos laukas juos atitraukia nuo poros ir pagreitina iki pabėgimo iš galaktikos greičio. Jie yra labai ryškūs, todėl juos lengviau aptikti.
Mokslininkų aureolės egzistavimą lėmė anomalijaišorinių galaktikos regionų sukimosi greitis. Neįmanoma paaiškinti, ar buvo tik žvaigždės. Reikia daug papildomos masės. Ji vadinama tamsia materija, nes jos tiesiogiai neaptinkame.
Kokia yra aferos forma, sferinė arba suplota,nežinoma, tačiau į šį klausimą padės atsakyti ypatingo greičio žvaigždžių trajektorijos. Analizuodamas šiuos duomenis, Harvardo profesorius Avi Loebas ir jo kolegos Paukščių Tako masę kartu su tamsiąja medžiaga įvertino 1,2–1,9 trilijono kartų didesne už Saulės masę.
Skaityti daugiau
Labiausiai audringa vieta Žemėje: kodėl „Drake Passage“ yra pavojingiausias kelias į Arktį
Astrofizikai sumodeliavo Didžiojo sprogimo pirmąją trilijoną sekundės dalį
„Mars Express“ padėjo išsiaiškinti, kur ir kaip dingo vanduo iš Raudonosios planetos