ดวงอาทิตย์กำลังวิ่งผ่านกาแล็กซี่ด้วยความเร็วมากกว่ายานอวกาศถึง 30 เท่าในวงโคจร (วิ่งด้วยความเร็ว 220 กิโลเมตร / วินาทีเทียบกับศูนย์กาแลคซี) ประมาณหนึ่งในพันล้านดาวเดินทางด้วยความเร็วมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราประมาณ 3 เท่าเร็วมากจนพวกมันสามารถหนีกาแลคซีไปได้โดยง่าย!
เราได้ค้นพบดาว hypervelocity เหล่านี้หลายสิบดวง แต่ดาวเหล่านี้ไปถึงความเร็วสูงได้อย่างไร นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเลสเตอร์อาจพบคำตอบ
เบาะแสแรกมาในการสำรวจดาว hypervelocity ซึ่งเราสามารถสังเกตความเร็วและทิศทางของมันได้ จากการวัดทั้งสองนี้เราสามารถติดตามดวงดาวเหล่านี้ย้อนหลังเพื่อค้นหาต้นกำเนิดของมัน ผลการวิจัยพบว่าดาว hypervelocity ส่วนใหญ่เริ่มเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วในใจกลางกาแลคซี
ตอนนี้เรามีความคิดคร่าวๆว่าดาวเหล่านี้รับความเร็วได้อย่างไร แต่ไม่ใช่ อย่างไร พวกเขามาถึงความเร็วสูงเช่นนี้ นักดาราศาสตร์คิดว่ากระบวนการสองอย่างน่าจะทำให้ดาวฤกษ์มีความเร็วมากเช่นนั้น กระบวนการแรกเกี่ยวข้องกับการปฏิสัมพันธ์กับหลุมดำมวลมหาศาล (Sgr A *) ที่ใจกลางกาแลคซีของเรา เมื่อระบบดาวคู่อยู่ใกล้กับ Sgr A * มากเกินไปดาวดวงหนึ่งน่าจะถูกจับในขณะที่ดาวดวงอื่นน่าจะถูกเหวี่ยงออกไปจากหลุมดำด้วยอัตราที่น่าตกใจ
กระบวนการที่สองเกี่ยวข้องกับการระเบิดของซุปเปอร์โนวาในระบบเลขฐานสอง ดร. Kastytis Zubovas ผู้เขียนนำบนกระดาษสรุปที่นี่บอกนิตยสารอวกาศ“ ระเบิดซูเปอร์โนวาในระบบไบนารีรบกวนระบบเหล่านั้นและอนุญาตให้ดาวที่เหลือบินหนีบางครั้งมีความเร็วเพียงพอที่จะหนีกาแล็กซี่”
อย่างไรก็ตามมีหนึ่งข้อแม้ ดาวไบนารีในใจกลางกาแลคซีของเราจะโคจรรอบกันและกันและโคจรรอบ Sgr A * พวกเขาจะมีสองความเร็วที่เกี่ยวข้องกับพวกเขา “ ถ้าความเร็วของดาวรอบจุดศูนย์กลางมวลของดาวคู่นั้นเกิดขึ้นอย่างใกล้ชิดกับความเร็วของจุดศูนย์กลางมวลรอบหลุมดำมวลยวดยิ่งความเร็วรวมอาจมีขนาดใหญ่พอที่จะหลบหนีกาแล็กซี่ได้” ซูโบวาสอธิบาย
ในกรณีนี้เราไม่สามารถนั่งรอดูการระเบิดของซูเปอร์โนวาที่ทำลายระบบเลขฐานสองได้ เราจะต้องโชคดีมากที่จะได้รับมัน! แต่นักดาราศาสตร์พึ่งพาการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างฟิสิกส์ของเหตุการณ์ดังกล่าวขึ้นมาใหม่ พวกเขาตั้งค่าการคำนวณหลายครั้งเพื่อกำหนดความน่าจะเป็นเชิงสถิติที่เหตุการณ์จะเกิดขึ้นและตรวจสอบว่าผลลัพธ์ตรงกับการสังเกตหรือไม่
นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเลสเตอร์ทำเช่นนี้ โมเดลของพวกเขามีพารามิเตอร์อินพุตหลายตัวเช่นจำนวนไบนารีตำแหน่งเริ่มต้นและพารามิเตอร์วงโคจรของพวกเขา จากนั้นจะคำนวณเมื่อดาวฤกษ์อาจได้รับการระเบิดของซูเปอร์โนวาและขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดาวสองดวงในเวลานั้นความเร็วสุดท้ายของดาวที่เหลืออยู่
ความน่าจะเป็นที่ซูเปอร์โนวากระทบกับระบบเลขฐานสองมากกว่า 93% แต่ดาวดวงที่สองหนีจากศูนย์กลางกาแลคซีหรือไม่? ใช่ 4 - 25% ของเวลา Zubovas อธิบายว่า“ แม้ว่านี่จะเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้ยากเราอาจคาดหวังว่าดาวฤกษ์หลายสิบดวงจะถูกสร้างขึ้นในช่วง 100 ล้านปีที่ผ่านมา” ผลสุดท้ายชี้ให้เห็นว่าแบบจำลองนี้ปล่อยดาวที่มีอัตราสูงพอที่จะจับคู่กับจำนวนดาวที่มีความเร็ว hypervelocity ที่สังเกตได้
ไม่เพียง แต่จำนวนดาว hypervelocity ที่ตรงกับการสังเกตเท่านั้น แต่ยังมีการกระจายไปทั่วอวกาศ ดร. เกรแฮมวินน์ผู้ร่วมเขียนลงบนกระดาษกล่าวว่า“ ดาวที่มีภาวะ Hypervelocity นั้นเกิดจากการหยุดชะงักของซูเปอร์โนวาไม่เท่ากัน “ พวกเขาทำตามรูปแบบที่เก็บแผ่นดิสก์ดาวฤกษ์ที่พวกมันก่อตัวขึ้นดาวที่สังเกตเห็น hypervelocity นั้นถูกมองว่าเป็นไปตามรูปแบบเช่นนี้”
ในตอนท้ายแบบจำลองนี้ประสบความสำเร็จอย่างมากในการอธิบายคุณสมบัติที่สังเกตได้ของดาว hypervelocity การวิจัยในอนาคตจะรวมถึงแบบจำลองที่มีรายละเอียดมากขึ้นซึ่งจะช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจชะตากรรมขั้นสูงสุดของดาว hypervelocity, เอฟเฟกต์ที่การระเบิดของซุปเปอร์โนวามีต่อสิ่งแวดล้อมรอบตัวพวกเขาและศูนย์กลางกาแลคซี
อาจเป็นไปได้ว่าทั้งสองกรณี - ระบบเลขฐานสองที่มีปฏิสัมพันธ์กับหลุมดำมวลมหาศาลและอีกอันหนึ่งที่เกิดการระเบิดซูเปอร์โนวา - ก่อตัวดาว hypervelocity การศึกษาทั้งสองจะยังคงตอบคำถามเกี่ยวกับวิธีการที่ดาวก่อตัวเร็วเหล่านี้
ผลลัพธ์จะถูกตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal (มีพิมพ์ไว้ล่วงหน้าที่นี่)
