Prihláste sa na odber bulletinu CNN Wonder Theory. Preskúmajte vesmír so správami o fascinujúcich objavoch, vedeckých pokrokoch a ďalších.

CNN
—

Nový výskum zistil, že objekt spozorovaný s pomocou občianskych vedcov sa pohyboval Mliečnou dráhou tak rýchlo, že mohol uniknúť gravitácii galaxie a dostať sa do medzigalaktického priestoru.

Tento objekt je pravdepodobne slabá červená hviezda a pohybovala sa rýchlosťou 1,3 milióna míľ za hodinu (600 kilometrov za sekundu). Na porovnanie, Slnko obieha okolo Mliečnej dráhy rýchlosťou 450 000 míľ za hodinu (200 kilometrov za sekundu).

Ak sa potvrdí, tento objekt by bol prvou známou hviezdou s nízkou hmotnosťou a vysokou rýchlosťou, podľa tímu astronómov a občianskych vedcov, ktorých štúdia bola prijatá na publikovanie v r. Astrophysical Journal Letters.

Roman Gerasimov, spoluautor štúdie a postdoktorand na Katedre fyziky a astronómie na University of Notre Dame, povedal, že počet hviezd s nízkou hmotnosťou je oveľa väčší ako počet hviezd s vysokou hmotnosťou, pretože vznik hviezd uprednostňuje objekty s nízkou hmotnosťou a hviezdy s väčšou hmotnosťou majú kratšiu životnosť. Hviezdy s nízkou hmotnosťou je však ťažšie odhaliť, pretože sú chladnejšie a menej svietivé.

Hviezdy s vysokou rýchlosťou, prvé Jeho existencia sa predpokladala v roku 1988 Povedal, že tieto fosílie, ktoré boli objavené v roku 2005, sú už extrémne vzácne, a preto je tento nový objav „obzvlášť vzrušujúci“.

Dobrovoľníci sa podieľajú na projekte tzv Backyard Worlds: Planéta 9 Hviezda bola prvýkrát objavená s názvom CWISE J124909.08+362116.0 alebo skrátene J1249+36. Výskumníci zúčastňujúci sa na projekte sa snažia nájsť dôkazy o existencii neobjavených objektov alebo veľkého virtuálneho sveta nazývaného Planéta Deväť na „zadnom dvore slnečnej sústavy“ za Neptúnom.

Účastníci Backyard Worlds hľadajú vzory a anomálie v obrázkoch a údajoch zozbieraných misiou NASA Wide-field Infrared Survey Explorer, ktorá mapovala oblohu pomocou infračerveného svetla v rokoch 2009 až 2011. (Vesmírna agentúra premenovala misiu na Near- Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer v roku 2013 na pozorovanie blízkozemských asteroidov a komét pred úplným vypnutím 8. augusta).

Hviezda J1249+36 pred niekoľkými rokmi vynikla medzi občianskymi vedcami, ktorí sa pozerali na údaje, pretože podľa autorov štúdie sa hviezda pohybovala rýchlosťou približne 0,1 % rýchlosti svetla.

„Nedokážem opísať úroveň vzrušenia. Keď som prvýkrát videl, ako rýchlo sa pohyboval, bol som presvedčený, že to už muselo byť hlásené,“ uviedol vo vyhlásení spoluautor štúdie Martin Kabatnik, občiansky vedec z nemeckého Norimbergu. .

Následné pozorovania prostredníctvom niekoľkých ďalekohľadov pomohli zamerať sa na objekt a potvrdiť objav.

„To je miesto, kde sa zdroj stal veľmi zaujímavým, pretože jeho rýchlosť a trajektória ukázali, že sa pohybuje dostatočne rýchlo na to, aby unikol z Mliečnej dráhy,“ povedal Adam Burgasser, hlavný autor štúdie a profesor astronómie a astrofyziky na UC San Diego. vo vyhlásení.

Nízka hmotnosť hviezdy spočiatku sťažovala klasifikáciu, čo viedlo astronómov k úvahám, či ide o hviezdu s nízkou hmotnosťou alebo hnedého trpaslíka, nebeské teleso, ktoré nie je tak celkom hviezdou alebo planétou.

Hnedí trpaslíci sú hmotnejší ako planéty, ale nie takí veľkí ako hviezdy, a občanskí vedci pracujúci na projekte Backyard Worlds ich objavili viac ako 4000.

Ale žiadny z tých hnedých trpaslíkov nezrýchľoval na dráhe, ktorá by ich vyniesla z galaxie ako… „Runaway“ hypervelocity hviezdy Astronómovia ho pozorovali v posledných dvoch desaťročiach.

Astronómovia pozorovali J1249+36 pomocou pozemných ďalekohľadov, vrátane observatória WM Keck na Mauna Kea na Havaji a ďalekohľadu Pan-STARRS Havajského inštitútu astronómie na sopke Haleakala na Maui.

Údaje z blízkeho infračerveného spektrometra Keck Observatory naznačujú, že hviezda bola subtrpasličia hviezda triedy L alebo hviezda s oveľa nižšou hmotnosťou a chladnejšou teplotou ako Slnko. Studené podtrpasličie hviezdy sú najstaršími hviezdami v galaxii.

Údaje teleskopu odrážajú, že potenciálna hviezda má nižšiu koncentráciu kovov, ako je železo, v porovnaní s inými hviezdami alebo hnedými trpaslíkmi.

Spojením údajov z viacerých ďalekohľadov astronómovia určili polohu a rýchlosť hviezdy vo vesmíre, čo im umožnilo predpovedať, že sa v určitom bode vynorí z Mliečnej dráhy.

Zostávajú však otázky o skutočnej povahe tejto bytosti.

„Vypočítal som hmotnosť tohto objektu a zistil som, že je ekvivalentná približne 8% hmotnosti Slnka porovnaním jeho pozorovaných vlastností s počítačovými simuláciami hviezdneho vývoja,“ povedal Gerasimov „Toto stavia tento objekt na minimálnu povolenú hviezdu.“ hmotnosť a je skutočne možné, že hmotnosť objektu je o niečo menšia.

Autori štúdie tvrdia, že objavenie ďalších podrobností o tomto objekte môže astronómom pomôcť určiť, či predstavuje širšiu skupinu vysokorýchlostných objektov s nízkou hmotnosťou, ktoré prešli extrémnymi zrýchleniami.

Pochopenie jeho presnej povahy im môže tiež pomôcť určiť, kedy opustí galaxiu. Predtým astronómovia zbadali supermasívnu čiernu dieru v strede Mliečnej dráhy, ktorá dáva rýchly kop do hviezdy, ktorá definitívne opustí galaxiu asi za 100 miliónov rokov.

Výskumníci sa domnievajú, že existujú dva možné scenáre, ktoré postavia J1249+36 na jeho rýchlu cestu.

Študijný tím uviedol, že hviezda je pravdepodobne spoločníkom bieleho trpaslíka, ktorý je zvyšným jadrom mŕtvej hviezdy, ktorá vypudila plyny, ktoré slúžia ako jadrové palivo. V týchto hviezdnych pároch, ak sú dve hviezdy blízko seba, biely trpaslík odtiahne hmotu od svojho spoločníka a vytvorí explóziu nazývanú nova. Keď biely trpaslík nahromadí príliš veľa hmoty, zrúti sa a vybuchne v supernove.

„Pri tomto type supernovy je biely trpaslík úplne zničený, takže jeho spoločník sa uvoľní a odletí rovnakou orbitálnou rýchlosťou, akou sa pôvodne pohyboval, plus trochu kopnutia od výbuchu supernovy,“ povedal Burgasser. „Naše výpočty ukazujú, že tento scenár funguje. Biely trpaslík však už neexistuje a zvyšky výbuchu, ku ktorému pravdepodobne došlo pred niekoľkými miliónmi rokov, sa už rozplynuli, takže nemáme žiadne presvedčivé dôkazy, že toto je jeho pôvod.“

Ďalšou možnosťou je, že J1249+36 sa nachádzala v guľovej hviezdokope alebo v skupine tesne guľovitých hviezd. Astronómovia očakávajú prítomnosť čiernych dier rôznych hmotností v strede takýchto zhlukov. Čierne diery môžu vytvárať binárne páry, ktoré môžu vyvrhnúť akúkoľvek hviezdu, ktorá sa k nim priblíži príliš blízko.

„Keď hviezda narazí na dvojhviezdu čiernej diery, zložitá dynamika tejto trojitej interakcie môže túto hviezdu vyradiť z guľovej hviezdokopy,“ hovorí Kyle Kramer, spoluautor štúdie a odborný asistent na Katedre astronómie a astrofyziky na UC San Diego. povedal vo vyhlásení.

Kramer vykonal simulácie a zistil, že interakcie medzi tromi objektmi by mohli z hviezdokopy vyraziť trpasličiu hviezdu s nízkou hmotnosťou a dostať ju na dráhu podobnú dráhe J1249+36.

„Dokazuje to koncept, ale v skutočnosti nevieme, do ktorej guľovej hviezdokopy táto hviezda patrí,“ povedal Kramer.

Gerasimova zaujíma myšlienka, že objekt bol vyvrhnutý z guľovej hviezdokopy, pretože takéto hviezdokopy obsahujú hviezdy staršie ako 13 miliárd rokov.

„Chemické zloženie a distribúcia hmotností hviezd v guľových hviezdokopách odzrkadľuje prvé kroky vo formovaní a vývoji našej galaxie. Takmer všetko, čo o guľových hviezdokopách vieme, však pochádza zo štúdií ich členov s vyššou hmotnosťou, pretože hviezdy s nízkou hmotnosťou a hnedé hviezdokopy trpaslíkov je ťažké pozorovať,“ povedal.

Vesmírny teleskop Jamesa Webba nedávno astronómom umožnil identifikovať prvých hnedých trpaslíkov v guľovej hviezdokope, ktorí majú hmotnosť podobnú objektu. Doterajších príkladov je však príliš málo na dosiahnutie širšieho pochopenia.

„Prítomnosť tejto hyperrýchlostnej hviezdy, ak je skutočne bývalým členom guľovej hviezdokopy, otvára nový spôsob skúmania členov hviezdokopy s nízkou hmotnosťou hľadaním tých, ktoré boli vyvrhnuté a pohybujú sa vysokou rýchlosťou. susedstvo Slnka,“ povedal Gerasimov. „Keďže sa nám podarilo nájsť jeden príklad, je pravdepodobné, že v budúcnosti budú objavené ďalšie príklady.“

Sledovanie cesty, ktorou sa J1249+36 doteraz uberalo v opačnom smere, by mohlo viesť k objaveniu preplnenej časti nočnej oblohy, kde na objavenie čakajú neobjavené zhluky, uviedli vedci.

Teraz vedci dúfajú, že sa dozvedia viac kľúčov z elementárneho zloženia hviezdy, čo by mohlo pomôcť vysvetliť, ako sa dostala na cestu preč od Mliečnej dráhy.

Keď bieli trpaslíci explodujú, vytvárajú ťažké prvky, ktoré možno nájsť okolo J1249+36. Podobne aj hviezdy v guľových hviezdokopách v celej Mliečnej dráhe majú odlišné vzory prvkov, ktoré slúžia ako identifikačná karta s ich pôvodom.

„V podstate hľadáme chemický podpis, ktorý dokáže identifikovať, do ktorého systému táto hviezda patrí,“ povedal Gerasimov.