Matahari berpacu melalui Galaxy dengan kecepatan 30 kali lebih besar dari pesawat ulang-alik di orbit (clocking di 220 km / s sehubungan dengan pusat galaksi). Sekitar satu dari satu miliar bintang melakukan perjalanan dengan kecepatan kira-kira 3 kali lebih besar dari Matahari kita - begitu cepat sehingga mereka dapat dengan mudah lepas sepenuhnya dari galaksi!
Kami telah menemukan lusinan bintang yang disebut hypervelocity ini. Tapi bagaimana tepatnya bintang-bintang ini mencapai kecepatan tinggi? Para astronom dari Universitas Leicester mungkin telah menemukan jawabannya.
Petunjuk pertama datang dalam mengamati bintang-bintang hypervelocity, di mana kita dapat mencatat kecepatan dan arahnya. Dari dua pengukuran ini, kita dapat melacak bintang-bintang ini ke belakang untuk menemukan asal-usulnya. Hasilnya menunjukkan bahwa sebagian besar bintang dengan tingkat hiperaktif mulai bergerak cepat di Pusat Galaksi.
Kami sekarang memiliki gagasan kasar tentang di mana bintang-bintang ini mendapatkan kecepatannya, tetapi tidak bagaimana mereka mencapai kecepatan tinggi. Para astronom berpikir dua proses cenderung menendang bintang dengan kecepatan luar biasa. Proses pertama melibatkan interaksi dengan lubang hitam supermasif (Sgr A *) di pusat Galaxy kita. Ketika sistem bintang biner berkeliaran terlalu dekat dengan Sgr A *, satu bintang kemungkinan akan ditangkap, sedangkan bintang lainnya cenderung terlempar jauh dari lubang hitam pada tingkat yang mengkhawatirkan.
Proses kedua melibatkan ledakan supernova dalam sistem biner. Dr. Kastytis Zubovas, penulis utama pada makalah yang dirangkum di sini, mengatakan kepada Space Magazine, "Ledakan Supernova dalam sistem biner mengganggu sistem itu dan memungkinkan bintang yang tersisa terbang menjauh, kadang-kadang dengan kecepatan yang cukup untuk melarikan diri dari Galaxy."
Namun, ada satu peringatan. Bintang biner di pusat Galaxy kita akan saling mengorbit dan mengorbit Sgr A *. Mereka akan memiliki dua kecepatan yang terkait dengannya. "Jika kecepatan bintang di sekitar pusat massa biner kebetulan sejajar dengan kecepatan pusat massa di sekitar lubang hitam supermasif, kecepatan gabungannya mungkin cukup besar untuk keluar dari galaksi sama sekali," jelas Zubovas.
Dalam hal ini, kita tidak bisa duduk dan menunggu untuk mengamati ledakan supernova yang menghancurkan sistem biner. Kami harus sangat beruntung untuk menangkap itu! Sebagai gantinya, para astronom mengandalkan pemodelan komputer untuk menciptakan kembali fisika dari peristiwa semacam itu. Mereka mengatur banyak perhitungan untuk menentukan probabilitas statistik bahwa peristiwa itu akan terjadi, dan memeriksa apakah hasilnya cocok dengan pengamatan.
Para astronom dari Universitas Leicester melakukan ini. Model mereka meliputi beberapa parameter input, seperti jumlah binari, lokasi awal mereka, dan parameter orbitalnya. Ia kemudian menghitung kapan sebuah bintang dapat mengalami ledakan supernova, dan tergantung pada posisi dua bintang pada saat itu, kecepatan akhir dari bintang yang tersisa.
Probabilitas bahwa supernova mengganggu sistem biner lebih besar dari 93%. Tetapi apakah bintang sekunder kemudian melarikan diri dari pusat galaksi? Ya, 4 - 25% dari waktu. Zubovas menggambarkan, "Meskipun ini adalah kejadian yang sangat langka, kita mungkin berharap beberapa puluh bintang seperti itu akan diciptakan lebih dari 100 juta tahun." Hasil akhir menunjukkan bahwa model ini mengeluarkan bintang-bintang dengan laju yang cukup tinggi agar sesuai dengan jumlah bintang-bintang yang diamati dengan hypervelocity.
Tidak hanya jumlah bintang yang sangat cocok dengan pengamatan tetapi juga penyebarannya ke seluruh ruang. "Bintang-bintang hypervelocity yang dihasilkan oleh metode gangguan supernova kami tidak terdistribusi secara merata di langit," kata Dr. Graham Wynn, rekan penulis di koran itu. "Mereka mengikuti pola yang mempertahankan jejak cakram bintang yang mereka bentuk. Bintang-bintang yang diamati dengan hypervelocity terlihat mengikuti pola seperti ini."
Pada akhirnya, model ini sangat berhasil menggambarkan sifat-sifat yang diamati dari bintang-bintang hypervelocity. Penelitian di masa depan akan mencakup model yang lebih rinci yang akan memungkinkan para astronom untuk memahami nasib akhir bintang-bintang dengan tingkat yang sangat tinggi, efek yang dimiliki ledakan supernova terhadap lingkungan mereka, dan pusat galaksi itu sendiri.
Kemungkinan kedua skenario - sistem biner berinteraksi dengan lubang hitam supermasif dan satu mengalami ledakan supernova - membentuk bintang-bintang hypervelocity. Mempelajari keduanya akan terus menjawab pertanyaan tentang bagaimana bintang-bintang cepat ini terbentuk.
Hasilnya akan dipublikasikan dalam Astrophysical Journal (pracetak tersedia di sini)
