Η σύλληψη ενός καλλιτέχνη για ένα εξόριστο αστέρι που βγαίνει με ταχύτητα από το Milyway. Πίστωση εικόνας: Ruth Bazinet, CfA Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Οι διαγωνιζόμενοι του τηλεοπτικού ριάλιτι δεν είναι οι μόνοι που απειλούνται με εξορία. Αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το Παρατηρητήριο MMT στην Αριζόνα ανακάλυψαν δύο αστέρια εξορισμένα από τον γαλαξία του Γαλαξία. Αυτά τα αστέρια τρέχουν έξω από τον Γαλαξία με ταχύτητες άνω του 1 εκατομμυρίου μιλίων την ώρα – τόσο γρήγορα που δεν θα επιστρέψουν ποτέ.
«Αυτά τα αστέρια είναι κυριολεκτικά ναυαγοί», είπε ο αστρονόμος Σμιθσόνιαν Γουόρεν Μπράουν (Κέντρο Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν). «Έχουν πεταχτεί έξω από τον γαλαξία τους και έχουν παρασυρθεί σε έναν ωκεανό του διαγαλαξιακού χώρου».
Ο Μπράουν και οι συνάδελφοί του εντόπισαν την πρώτη αστρική εξορία το 2005. Ευρωπαϊκές ομάδες εντόπισαν δύο ακόμη, ένας από τους οποίους μπορεί να προέρχεται από έναν γειτονικό γαλαξία γνωστό ως Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου. Η τελευταία ανακάλυψη ανεβάζει τον συνολικό αριθμό των γνωστών εξόριστων σε πέντε.
«Αυτά τα αστέρια σχηματίζουν μια νέα κατηγορία αστρονομικών αντικειμένων – εξόριστα αστέρια που φεύγουν από τον Γαλαξία», είπε ο Μπράουν.
Οι αστρονόμοι υποψιάζονται ότι υπάρχουν περίπου 1.000 εξόριστοι αστέρες μέσα στον Γαλαξία. Συγκριτικά, ο Γαλαξίας περιέχει περίπου 100.000.000.000 (100 δισεκατομμύρια) αστέρια, καθιστώντας την αναζήτηση εξόριστων πολύ πιο δύσκολη από την εύρεση της παροιμιώδους «βελόνας στα άχυρα». Η ομάδα Smithsonian βελτίωσε τις πιθανότητες της επιλέγοντας αστέρια με τοποθεσίες και χαρακτηριστικά τυπικά γνωστών εξόριστων. Κοσκινίσαν δεκάδες υποψηφίους απλωμένους σε μια περιοχή του ουρανού σχεδόν 8000 φορές μεγαλύτερη από την πανσέληνο για να εντοπίσουν το λατομείο τους.
«Η ανακάλυψη αυτών των δύο νέων εξόριστων αστεριών δεν ήταν ούτε τυχερή ούτε τυχαία», είπε η αστρονόμος Μάργκαρετ Γκέλερ (Σμιθσόνιαν Αστροφυσικό Παρατηρητήριο), συν-συγγραφέας στην εφημερίδα. «Κάναμε μια στοχευμένη αναζήτηση για αυτούς. Κατανοώντας την προέλευσή τους, ξέραμε πού να τους βρούμε».
Η θεωρία προβλέπει ότι τα εξόριστα αστέρια πετάχτηκαν από το γαλαξιακό κέντρο πριν από εκατομμύρια χρόνια. Κάθε αστέρι ήταν κάποτε μέρος ενός δυαδικού αστρικού συστήματος. Όταν ένα δυαδικό αιωρείται πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία, η έντονη βαρύτητα μπορεί να απομακρύνει το δυαδικό συγκρότημα, συλλαμβάνοντας ένα αστέρι ενώ εκτοξεύει βίαια το άλλο προς τα έξω με τρομερή ταχύτητα (εξ ου και η τεχνική ονομασία τους σε αστέρια υπερταχύτητας).
Οι δύο εξόριστοι που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα είναι και οι δύο βραχύβια αστέρια περίπου τέσσερις φορές μεγαλύτερης μάζας από τον ήλιο. Πολλά παρόμοια αστέρια υπάρχουν μέσα στο γαλαξιακό κέντρο, υποστηρίζοντας τη θεωρία του πώς δημιουργούνται οι εξόριστοι. Επιπλέον, λεπτομερείς μελέτες του κέντρου του Γαλαξία είχαν προηγουμένως βρει αστέρια που περιφέρονται γύρω από τη μαύρη τρύπα σε πολύ επιμήκεις, ελλειπτικές τροχιές - το είδος των τροχιών που θα ήταν αναμενόμενο για πρώην συντρόφους αστεριών με υπερταχύτητα.
«Τα μοντέλα υπολογιστών δείχνουν ότι τα αστέρια με υπερταχύτητα δημιουργούνται φυσικά κοντά στο γαλαξιακό κέντρο», δήλωσε ο θεωρητικός Avi Loeb του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν. «Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν δυαδικά. Γνωρίζουμε ότι το γαλαξιακό κέντρο περιέχει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Έτσι, τα εξόριστα αστέρια αναπόφευκτα θα δημιουργηθούν όταν τα δυαδικά στοιχεία περάσουν πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα».
Οι αστρονόμοι υπολογίζουν ότι ένα αστέρι εκτοξεύεται από το γαλαξιακό κέντρο κάθε 100.000 χρόνια κατά μέσο όρο. Οι πιθανότητες να το δείτε τη στιγμή της εξώθησης είναι ελάχιστες. Ως εκ τούτου, το κυνήγι πρέπει να συνεχίσει να βρίσκει περισσότερα παραδείγματα αστρικών εξόριστων προκειμένου να κατανοήσει το ακραίο περιβάλλον του γαλαξιακού κέντρου και πώς αυτά τα άκρα οδηγούν στο σχηματισμό αστεριών υπερταχείας.
Τα χαρακτηριστικά των εξόριστων αστεριών δίνουν στοιχεία για την καταγωγή τους. Για παράδειγμα, εάν ένα μεγάλο σμήνος αστεριών σπειροειδώς εισχωρήσει στην κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία, πολλά αστέρια μπορεί να εκτοξευθούν σχεδόν ταυτόχρονα. Κάθε γνωστό αστέρι υπερταχύτητας έφυγε από το γαλαξιακό κέντρο σε διαφορετική στιγμή, επομένως δεν υπάρχουν στοιχεία για μια «έκρηξη» εξοριών.
Τα αστέρια υπερταχείας προσφέρουν επίσης έναν μοναδικό ανιχνευτή γαλαξιακής δομής. «Κατά τη διάρκεια της ζωής τους, αυτά τα αστέρια ταξιδεύουν στο μεγαλύτερο μέρος του Γαλαξία», είπε ο Geller. «Αν μπορούσαμε να μετρήσουμε τις κινήσεις τους στον ουρανό, θα μπορούσαμε να μάθουμε για το σχήμα του Γαλαξία και για τον τρόπο που κατανέμεται η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη».
Ο πρώτος νεοανακαλυφθείς εξόριστος, προς την κατεύθυνση του αστερισμού της Μεγάλης Άρκτου, ονομάζεται SDSS J091301.0+305120. Ταξιδεύει έξω από τον γαλαξία με ταχύτητα περίπου 1,25 εκατομμυρίων μιλίων την ώρα και αυτή τη στιγμή βρίσκεται σε απόσταση περίπου 240.000 ετών φωτός από τη γη. Η δεύτερη εξορία, προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Καρκίνου, ονομάζεται SDSS J091759.5+672238. Κινείται προς τα έξω με 1,43 εκατομμύρια μίλια την ώρα και αυτή τη στιγμή βρίσκεται περίπου 180.000 έτη φωτός από τη γη.
Και τα δύο αστέρια, αν και ταξιδεύουν με τεράστιες ταχύτητες στο διάστημα, βρίσκονται τόσο μακριά από τη γη που η κίνησή τους δεν μπορεί να ανιχνευθεί παρά μόνο με εξελιγμένα αστρονομικά όργανα.
Αυτή η έρευνα έχει υποβληθεί στο The Astrophysical Journal Letters για δημοσίευση και θα είναι διαθέσιμη στο διαδίκτυο στη διεύθυνση http://arxiv.org/abs/astro-ph/0601580 . Συγγραφείς της εργασίας είναι οι Brown, Geller, Scott Kenyon και Michael Kurtz (Smithsonian Astrophysical Observatory).
Με έδρα το Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης, το Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian (CfA) είναι μια κοινή συνεργασία μεταξύ του Αστροφυσικού Αστεροσκοπείου Smithsonian και του Παρατηρητηρίου του Κολλεγίου Χάρβαρντ. Οι επιστήμονες της CfA, οργανωμένοι σε έξι ερευνητικά τμήματα, μελετούν την προέλευση, την εξέλιξη και την τελική μοίρα του σύμπαντος.
Αρχική πηγή: Δελτίο τύπου CfA