Matahari berlari melalui Galaxy dengan kelajuan 30 kali lebih besar daripada pesawat ulang-alik di orbit (jam pada 220 km / s sehubungan dengan pusat galaksi). Kira-kira satu dari satu bilion bintang bergerak dengan kecepatan kira-kira 3 kali lebih besar dari Matahari kita - begitu cepat sehingga mereka dapat dengan mudah melepaskan galaksi sepenuhnya!
Kami telah menemui berpuluh-puluh bintang yang disebut hypervelocity. Tetapi bagaimana sebenarnya bintang-bintang ini mencapai kelajuan tinggi seperti itu? Ahli astronomi dari University of Leicester mungkin menemui jawapannya.
Petunjuk pertama datang dalam memerhatikan bintang-bintang hipervelocity, di mana kita dapat memperhatikan kelajuan dan arahnya. Dari dua ukuran ini, kita dapat mengesan bintang-bintang ini ke belakang untuk mencari asalnya. Hasil kajian menunjukkan bahawa kebanyakan bintang hypervelocity mula bergerak dengan pantas di Galactic Center.
Kami sekarang mempunyai idea kasar di mana bintang-bintang ini mendapat kelajuan mereka, tetapi tidak bagaimana mereka mencapai halaju tinggi. Ahli astronomi berpendapat dua proses cenderung untuk menendang bintang dengan begitu pantas. Proses pertama melibatkan interaksi dengan lubang hitam supermasif (Sgr A *) di bahagian tengah Galaxy kami. Apabila sistem bintang binari mengembara terlalu dekat dengan Sgr A *, satu bintang kemungkinan akan ditangkap, sementara bintang yang lain kemungkinan akan tersingkir dari lubang hitam dengan kadar yang membimbangkan.
Proses kedua melibatkan letupan supernova dalam sistem binari. Dr. Kastytis Zubovas, penulis utama di makalah yang diringkaskan di sini, mengatakan kepada Space Magazine, "Ledakan supernova dalam sistem binari mengganggu sistem tersebut dan membiarkan bintang yang tersisa terbang, kadang-kadang dengan kecepatan yang cukup untuk melarikan diri dari Galaxy."
Namun, ada satu peringatan. Bintang binari di tengah galaksi kita akan saling mengorbit dan mengorbit Sgr A *. Mereka akan mempunyai dua halaju yang berkaitan dengannya. "Sekiranya halaju bintang di sekitar pusat jisim binari berlaku sejajar dengan halaju pusat jisim di sekitar lubang hitam supermasif, halaju gabungan mungkin cukup besar untuk melarikan diri dari Galaksi sama sekali," jelas Zubovas.
Dalam kes ini, kita tidak boleh duduk dan menunggu untuk menyaksikan letupan supernova yang memecah sistem binari. Kita pasti sangat bertuah kerana berjaya! Sebaliknya, ahli astronomi bergantung pada pemodelan komputer untuk mencipta semula fizik peristiwa tersebut. Mereka membuat banyak pengiraan untuk menentukan kebarangkalian statistik bahawa peristiwa itu akan berlaku, dan memeriksa apakah hasilnya sesuai dengan pengamatan.
Ahli astronomi dari University of Leicester melakukan ini. Model mereka merangkumi pelbagai parameter input, seperti bilangan binari, lokasi awal mereka, dan parameter orbitnya. Ia kemudian menghitung kapan bintang mungkin mengalami letupan supernova, dan bergantung pada kedudukan dua bintang pada masa itu, halaju terakhir bintang yang tinggal.
Kebarangkalian supernova mengganggu sistem binari lebih besar daripada 93%. Tetapi adakah bintang sekunder kemudian melepaskan diri dari pusat galaksi? Ya, 4 - 25% masa. Zubovas menjelaskan, "Walaupun ini adalah kejadian yang sangat jarang terjadi, kita mungkin menjangkakan beberapa puluhan bintang seperti itu akan dibuat lebih dari 100 juta tahun." Hasil akhir menunjukkan bahawa model ini mengeluarkan bintang dengan kadar yang cukup tinggi untuk menandingi bilangan bintang hiperkemajuan yang diperhatikan.
Bilangan bintang hypervelocity tidak hanya sepadan dengan pemerhatian tetapi juga pengedarannya ke seluruh ruang. "Bintang hypervelocity yang dihasilkan oleh kaedah gangguan supernova kami tidak diedarkan secara merata di langit," kata Dr Graham Wynn, pengarang bersama di atas kertas. "Mereka mengikuti corak yang mengekalkan jejak cakera bintang yang mereka bentuk. Bintang hiperkelajuan yang diperhatikan dilihat mengikuti corak seperti ini."
Pada akhirnya, model ini sangat berjaya menggambarkan sifat bintang hypervelocity yang diperhatikan. Penyelidikan masa depan akan merangkumi model yang lebih terperinci yang akan membolehkan para astronom memahami nasib utama bintang-bintang hypervelocity, kesan letupan supernova pada persekitarannya, dan pusat galaksi itu sendiri.
Kemungkinan kedua-dua senario - sistem binari yang berinteraksi dengan lubang hitam supermasif dan satu yang mengalami ledakan supernova - membentuk bintang-bintang hipervelocity. Mempelajari kedua-duanya akan terus menjawab soalan mengenai bagaimana bintang-bintang pantas ini terbentuk.
Hasilnya akan diterbitkan dalam Jurnal Astrofizik (pra cetak terdapat di sini)
