ความคิดของศิลปินเกี่ยวกับดาวที่ถูกเนรเทศออกจากทางช้างเผือก เครดิตรูปภาพ: Ruth Bazinet, CfA คลิกเพื่อขยาย
ผู้เข้าแข่งขันรายการเรียลลิตี้ทางทีวีไม่ใช่คนเดียวที่ถูกเนรเทศ นักดาราศาสตร์ที่ใช้หอดูดาว MMT ในรัฐแอริโซนาค้นพบดาวสองดวงที่ถูกเนรเทศออกจากกาแลคซีทางช้างเผือก ดาวเหล่านี้กำลังวิ่งออกจากกาแล็กซี่ด้วยความเร็วมากกว่า 1 ล้านไมล์ต่อชั่วโมง - เร็วจนพวกมันจะไม่กลับมา
“ ดาวเหล่านี้เป็นสิ่งที่แตกแล้ว” วอร์เรนบราวน์นักดาราศาสตร์สมิ ธ โซเนียนกล่าว (ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน) กล่าว “ พวกมันถูกโยนออกจากกาแลคซีบ้านและลอยไปในมหาสมุทรแห่งอวกาศอวกาศ”
บราวน์และเพื่อนร่วมงานของเขามองเห็นตัวเอกที่ถูกเนรเทศตัวแรกในปี 2005 กลุ่มยุโรประบุอีกสองตัวซึ่งหนึ่งในนั้นอาจเกิดขึ้นในกาแลคซีใกล้เคียงที่รู้จักกันในชื่อเมฆแมกเจลแลนขนาดใหญ่ การค้นพบล่าสุดทำให้จำนวนผู้ถูกเนรเทศที่รู้จักทั้งหมดมีจำนวนห้าคน
“ ดาวเหล่านี้ก่อตัวเป็นวัตถุทางดาราศาสตร์ระดับใหม่ - ดาวที่ถูกเนรเทศออกจากกาแล็กซี่” บราวน์กล่าว
นักดาราศาสตร์สงสัยว่ามีดาวประมาณ 1,000 ดวงที่ถูกเนรเทศภายในกาแลคซี จากการเปรียบเทียบทางช้างเผือกมีดาวประมาณ 100,000,000,000 (100 พันล้านดวง) ทำให้การค้นหาเนรเทศยากกว่าการค้นหา“ เข็มในกองหญ้า” ทีมสมิ ธ โซเนียนปรับปรุงอัตราต่อรองของพวกเขาโดยเลือกดาวล่วงหน้าพร้อมตำแหน่งและลักษณะตามแบบอย่างของผู้ลี้ภัยที่รู้จัก พวกเขาร่อนผ่านผู้สมัครหลายสิบคนที่แผ่กระจายไปทั่วพื้นที่บนท้องฟ้าที่มีขนาดใหญ่กว่าพระจันทร์เต็มดวงถึง 8000 เท่าเพื่อมองหาเหมืองหิน
มาร์กาเร็ตเกลเลอร์นักดาราศาสตร์ผู้ร่วมเขียนรายงานระบุว่าการค้นพบดาวที่ถูกเนรเทศทั้งสองดวงใหม่นั้นไม่ใช่เรื่องโชคดีและสุ่ม “ เราทำการค้นหาตามเป้าหมายสำหรับพวกเขา ด้วยความเข้าใจต้นกำเนิดของพวกเขาเรารู้ว่าจะหาพวกเขาได้ที่ไหน
ทฤษฎีทำนายว่าดาวที่ถูกเนรเทศถูกโยนทิ้งจากใจกลางกาแลคซีเมื่อหลายล้านปีก่อน ดาวแต่ละดวงเคยเป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวคู่ เมื่อไบนารี่ชิงช้าใกล้กับหลุมดำมากเกินไปที่ใจกลางกาแลคซีแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงสามารถดึงดาวคู่ออกจากกันจับดาวดวงหนึ่งในขณะที่เหวี่ยงดาวดวงอื่นออกอย่างรวดเร็วด้วยความเร็วมหาศาล (ด้วยเหตุนี้การกำหนดทางเทคนิคของดาว hypervelocity)
ทั้งสองค้นพบเนรเทศทั้งสองเมื่อเร็ว ๆ นี้ทั้งคู่เป็นดาวอายุสั้นประมาณดวงอาทิตย์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึงสี่เท่า ดาวฤกษ์ที่คล้ายกันหลายแห่งอยู่ในใจกลางกาแลคซีซึ่งสนับสนุนทฤษฎีว่าเนรเทศถูกสร้างขึ้นอย่างไร นอกจากนี้การศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับศูนย์กลางของทางช้างเผือกก่อนหน้านี้พบว่าดาวฤกษ์โคจรรอบหลุมดำบนวงโคจรวงรีที่ยาวมากและเป็นวงรีซึ่งเป็นประเภทของวงโคจรที่คาดว่าจะเป็นดาวคู่เดิมของดาว hypervelocity
“ แบบจำลองคอมพิวเตอร์แสดงว่าดาว hypervelocity ถูกสร้างขึ้นตามธรรมชาติใกล้กับใจกลางกาแลคซี” นักทฤษฎี Avi Loeb จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนกล่าว “ เรารู้ว่ามีไบนารีอยู่ เรารู้ว่าใจกลางกาแลคซีมีหลุมดำมวลมหาศาล ดังนั้นดาวที่ถูกเนรเทศจะถูกสร้างอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อไบนารีผ่านเข้าไปใกล้หลุมดำมากเกินไป”
นักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าดาวดวงหนึ่งจะถูกส่งออกจากใจกลางกาแลคซีโดยเฉลี่ยทุกๆ 100,000 ปี โอกาสที่จะได้เห็นหนึ่งในช่วงเวลาที่ดีดออกมีบาง ดังนั้นการล่าสัตว์จึงต้องค้นหาตัวอย่างเพิ่มเติมของดาวฤกษ์เนรเทศต่อไปเพื่อทำความเข้าใจสภาพแวดล้อมสุดขั้วของใจกลางกาแลคซี
ลักษณะของดาวที่ถูกเนรเทศให้เบาะแสกับต้นกำเนิดของมัน ตัวอย่างเช่นหากมีกลุ่มดาวจำนวนมากหมุนวนเข้าไปในหลุมดำกลางทางช้างเผือกดาวฤกษ์หลายดวงอาจถูกโยนออกมาในเวลาใกล้เคียงกัน ดาว hypervelocity ที่รู้จักกันทุกคนออกจากศูนย์กาแลคซีในเวลาที่แตกต่างกันดังนั้นจึงไม่มีหลักฐานสำหรับการ "ระเบิด" ของผู้ถูกเนรเทศ
ดาว hypervelocity เสนอการตรวจสอบโครงสร้างกาแลคซีที่เป็นเอกลักษณ์ “ ในช่วงชีวิตของพวกเขาดาวเหล่านี้เดินทางข้ามกาแล็กซี่เกือบทุกแห่ง” เกลเลอร์กล่าว “ ถ้าเราสามารถวัดการเคลื่อนไหวของพวกเขาข้ามฟากฟ้าเราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับรูปร่างของทางช้างเผือกและวิธีที่สสารมืดลึกลับกระจายออกไป”
พลัดถิ่นที่เพิ่งค้นพบครั้งแรกในทิศทางของกลุ่มดาวหมีใหญ่ถูกกำหนดให้เป็น SDSS J091301.0 + 305120 มันเดินทางออกจากกาแลคซีด้วยความเร็วประมาณ 1.25 ล้านไมล์ต่อชั่วโมงและปัจจุบันตั้งอยู่ที่ระยะทางประมาณ 240,000 ปีแสงจากโลก การเนรเทศครั้งที่สองในทิศทางของกลุ่มดาวมะเร็งนั้นถูกกำหนดให้เป็น SDSS J091759.5 + 672238 มันเคลื่อนตัวออกด้านนอกด้วย 1.43 ล้านไมล์ต่อชั่วโมงและปัจจุบันตั้งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 180,000 ปีแสง
ดาวทั้งสองแม้ว่าจะเดินทางด้วยความเร็วมหาศาลผ่านอวกาศ แต่อยู่ไกลจากโลกจนไม่สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวของพวกมันได้ยกเว้นด้วยเครื่องมือทางดาราศาสตร์ที่ซับซ้อน
งานวิจัยนี้ได้ถูกส่งไปยังวารสารทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์เพื่อตีพิมพ์และจะเผยแพร่ทางออนไลน์ที่ http://arxiv.org/abs/astro-ph/0601580 ผู้เขียนบนกระดาษ ได้แก่ Brown, Geller, Scott Kenyon และ Michael Kurtz (Smithsonian Astrophysical Observatory)
ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน (CfA) ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่เคมบริดจ์เป็นความร่วมมือระหว่างหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์สมิ ธ โซเนียนและหอดูดาววิทยาลัยฮาร์วาร์ด นักวิทยาศาสตร์ของ CfA แบ่งออกเป็นหกแผนกวิจัยศึกษาที่มาวิวัฒนาการและชะตากรรมสุดท้ายของจักรวาล
แหล่งต้นฉบับ: CfA News Release
