Taiteilijaesitys tähtistä, joka on poistettu suuresta magelaanisesta pilvestä. Kuvaluotto: ESO. Klikkaa suurentaaksesi.
Havainnot Kueyenin kanssa, joka on yksi ESO: n erittäin suurta kaukoputkea (VLT) muodostavasta 8,2 metrin kaukoputkesta, ovat johtaneet lyhytaikaisen massiivisen tähden löytämiseen, joka liikkuu erittäin suurella nopeudella Linnunradan galaksin ulkohalon ja galaktienväliseen avaruuteen. Tämä löytö voisi tarjota todisteita aiemmin tuntemattomasta massiivisesta mustasta aukosta Linnunradan lähimmän naapurin, suuren Magellanin pilven, sydämessä.
Tähti, nimeltään HE 0437-5439, löydettiin Hampurin / ESO: n taivaatutkimuksessa [1], projekti, jonka tarkoituksena oli havaita kvaasareja, mutta joka löysi myös monia heikkoja sinisiä tähtiä. Tutkijat [2] tri Remeis-Sternwarten (Erlangen-Nürnbergin yliopisto, Saksa) ja astrofysiikan tutkimuskeskuksen (Hertfordshiren yliopisto, Iso-Britannia) löysivät todennäköisesti kuuman massiivisen pääsekvenssitähden, kaukana halo.
Tämä tuli suurena yllätyksenä. Massiivisten tähtien elinaika on vain kymmeniä tai satoja miljoonia vuosia, lyhytikäiset tähtitieteellisten standardien mukaan, mutta halo ei yleensä isännöi tähtiä niin nuoria kuin tämä. Itse asiassa se sisältää Linnunradan vanhimpia tähtiä, jotka ovat yli kymmenen miljardia vuotta vanhoja. Massiivisia tähtiä esiintyy yleensä galaktisen levyn tähtiä muodostavilla alueilla tai niiden lähellä, kuten kuuluisassa Orion-nebulassa: HE 0437-5439 on todella samanlainen kuin trapetsiumitähdet, jotka saavat Orionin nebulan paistamaan.
Tiedot saatiin ESO VLT: llä ja sen korkean resoluution UVES-spektrografilla. Tämä sallii mitata kemiallisen koostumuksen, joka osoittautui samanlaiseksi kuin aurinko, mikä vahvisti, että HE0437-5439 on nuori tähti. Sen massa on kahdeksan kertaa suurempi kuin aurinko ja tähti on vain 30 miljoonaa vuotta vanha. Se on melkein 200 000 valovuoden päässä meistä Doradus-tähdistön (”Miekkakala”) suuntaan.
Vieläkin mielenkiintoisempaa oli se, että tiedot osoittivat tähden taantuvan nopeudella 723 km / s eli 2,6 miljoonaa kilometriä tunnissa. HE0437-5439 liikkuu niin nopeasti, että Linnunradan gravitatiivinen vetovoima on liian pieni pitämään se sidoksissa galaksiin. Täten hypernopeuden tähti palaa galaktien väliseen avaruuteen.
Koska tähti liikkuu niin nopeasti, sen on täytynyt syntyä kaukana nykyisestä sijainnistaan ja kiihtyä sinne, missä tarkkailemme sitä tänään. Mikä kiihdytti tähtiä niin suurelle nopeudelle? Jo 1980-luvun lopulla tehdyt laskelmat osoittivat, että niin kutsuttu massiivinen musta aukko (SMBH), ts. Musta reikä, joka on miljoona kertaa niin massiivinen kuin aurinko tai suurempi, voisi tarjota valtavan kiihtyvyyden. Jos binaaritähti lähestyy SMBH: ta, yksi tähti putoaa kohti SMBH: ta samalla, kun seuralainen on ulos. Linnunradan galaktisessa keskuksessa on tällainen noin 2,5 miljoonan aurinkomassan musta aukko, ja tämä on saattanut kiihdyttää HE0437-5439.
Mutta tarvittavan matka-ajan todettiin olevan yli kolme kertaa tähden ikä. Tästä syystä tähti on liian nuori matkustaakseen koko ajan Galaktisen keskustasta nykyiseen sijaintiinsa. Joko tähti on vanhempi kuin näyttää tai se syntyi ja kiihtyi muualla.
Erilainen vihje HE0457-5439: n alkuperästä tulee sen sijainnista taivaalla. HE0437-5439 on 16 asteen päässä suuresta magelanisesta pilvestä (LMC), joka on lähinnä Linnunradan viereisiä galakseja. Tämä galaksi sijaitsee 156 000 valovuoden etäisyydellä. HE0457-5439 on vielä kauempana kuin LMC ja on paljon lähempänä LMC: tä kuin galaksia. Astronomit osoittivat, että tähti olisi voinut saavuttaa nykyisen asemansa elinaikanaan, jos se olisi irrotettu LMC: n keskustasta. Tämä puolestaan antaisi todisteita SMBH: n olemassaolosta LMC: ssä.
Toinen selitys vaatisi, että tähti on seurausta kahden tähden yhdistymisestä, joka kuuluu ns. Sinisiin stragglers-tähtiluokkiin ja jotka ovat vanhempia kuin standardit evoluutiomallit ennustavat niiden olevan. Itse asiassa sen ikä voi silloin olla yhtä suuri kuin 4 aurinkomassatähden elinaika, joka on enemmän kuin 6 kertaa 8 aurinkopainemäärän ikä.
Astronomit ehdottavat kahta lisähavaintoa näiden kahden vaihtoehdon erottamiseksi toisistaan. Tiettyjen elementtien runsaus tähtien joukossa, jotka kuuluvat LMC: hen, on vain puolet aurinkoisesta. Tarkempi mittaus UVES: llä osoittaisi, onko tähdillä LMC-tähtien mukainen metallipitoisuus vai ei. Toinen on mitata, kuinka paljon tähti liikkuu taivaan poikittaissuunnassa astrometristen mittausten avulla.
Tässä esitetty tutkimus on yksityiskohtaisesti julkaisussa, joka julkaistaan Astrophysical Journal Letters -lehdessä.
Huomautuksia
[1]: Hampurin / ESO: n taivaatutkimus on Hamburger Sternwarten ja ESO: n yhteistyöhanke, jonka tarkoituksena on tuottaa spektritietoja puolet eteläisestä taivaasta käyttämällä valokuvalevyjä, jotka on otettu nyt eläkkeellä olleen ESO-Schmidt-kaukoputken avulla. Nämä levyt digitoitiin Hamburger Sternwarte -tapahtumassa.
[2]: Astronomit ovat Heinz Edelmann (tohtori Remeis-Sternwarte Erlangen-Nürnbergin yliopistosta, Saksa, nyt Teksasin yliopistossa, Austin, USA), Ralf Napiwotzki (astrofysiikan tutkimuskeskus, Hertfordshiren yliopisto, Iso-Britannia). , Uli Heber (tri Remeis-Sternwarte Erlangen-Nürnbergin yliopistosta, Saksa), Norbert Christlieb ja Dieter Reimers (Hamburger Sternwarte, Saksa).
Alkuperäinen lähde: ESO-lehdistötiedote
