Nejbližší hyper-rychlá hvězda byla vyvržena z mladé kulové hvězdokupy

Hyperrychlé hvězdy jsou osamělé stálice pohybující se rychlostí dostatečnou k úniku z dosahu gravitačního působení naší Galaxie – Mléčné dráhy. V roce 2014 byla objevena velmi hmotná hyperrychlá hvězda označená LAMOST-HVS1 nacházející se mnohem blíže Slunci než předcházející objekty stejného druhu. Hvězda je 8,3× hmotnější než Slunce, 4× teplejší a 3 400× jasnější (pokud by obě hvězdy byly stejně daleko). Při pozorování dalekohledem Magellan Telescope v Chile jakož i použitím dat z evropské družice Gaia astronomové určili trajektorii hvězdy LAMOST-HVS1 v naší Galaxii. Z výzkumu vyplývá, že hvězda byla vyvržena z vnitřní oblasti disku Mléčné dráhy zhruba před 33 milióny roků – nikoliv z centra naší Galaxie, jak se donedávna soudilo.

Naše Galaxie obsahuje miliardy hvězd. Většina z nich se nachází v oblasti hvězdného galaktického disku, jehož tvar vzdáleně připomíná pizzu. V roce 2005 astronomové objevili první rychle se pohybující hvězdu, jejíž rychlost pohybu byla více než dvakrát vyšší v porovnání s většinou ostatních hvězd – pohybovala se rychlostí více než 500 km/s. Doposud bylo objeveno téměř 30 těchto hyperrychlých hvězd.

„Když se dvojhvězda přiblíží příliš blízko k černé díře, jedna z hvězd binárního systému je její gravitací zachycena, zatímco druhá je gravitačním prakem vymrštěna pryč,“ vysvětluje astronom Kohei Hattori se svými spolupracovníky z University of Michigan. „Aby dosáhla takovéto rychlosti, jakou jsme naměřili, černá díra musela být velmi hmotná.“

„Protože máme důkazy, že v centru naší Galaxie se nachází supermasivní černá díra, mnoho astronomů se domnívá, že většina hyperrychlých hvězd byla vyvržena právě při přiblížení k tomuto monstru v Mléčné dráze,“ dodává Kohei Hattori.

Astronomové se zabývali sledováním trajektorie hvězdy LAMOST-HVS1, která je od Země vzdálena 42 400 světelných roků, zatímco od středu Galaxie, odkud byla vymrštěna, ji dělí vzdálenost 62 000 světelných roků.

Na základě určení současné polohy a současné rychlosti hvězdy LAMOST-HVS1 odvozených z pozorování dalekohledem Magellan a družicí Gaia byli astronomové schopni vystopovat zpětně její dráhu. K jejich překvapení to vypadá, že hvězda byla vyvržena z oblasti hvězdného disku a nikoliv z centra naší Galaxie.

„Domnívali jsme se, že hvězda přilétla z galaktického centra. Avšak pokud se díváme na její trajektorii, je jasné, že nemá přímý vztah se středem Galaxie. Zvažovali jsme i další možnosti původu této hvězdy,“ dodává Kohei Hattori.

Astronomové předpokládají, že vyvržení této hmotné hvězdy z oblasti hvězdného (galaktického) disku se mohlo uskutečnit v důsledku těsného přiblížení k vícenásobné soustavě hmotných hvězd nebo k černé díře střední hmotnosti uvnitř kulové hvězdokupy.

„Teoretické modely pro prchající hvězdy, které zahrnují vícenásobné soustavy hmotných hvězd, velmi zřídka vedou k dosažení tak extrémně vysokých rychlostí, z čehož vyplývá mnohem exotičtější předpoklad – setkání s černou dírou střední velikosti,“ říká Kohei Hattori. „Vypočítaná dráha hvězdy LAMOST-HVS1 má svůj původ v malém spirálním ramenu ve vnitřní části naší Galaxie označované Norma (podle souhvězdí Pravítko), které není spojováno s doposud známými hmotnými kulovými hvězdokupami.“

Nicméně pokud tato hypotetická hvězdokupa existuje, může být ukrytá za oblaky prachu v galaktickém disku. Pokud ji najdeme, může poskytnout první příležitost k přímému odhalení černé díry střední velikosti ve hvězdném disku Mléčné dráhy.

Rovněž skutečnost, že tato hvězda mohla být vyvržena z hmotné hvězdokupy v galaktickém hvězdném disku naznačuje, že existuje možnost mnoha dalších rychle se pohybujících hvězd, které byly rovněž vyvrženy z podobných hvězdokup.

Studie byla publikována v časopise Astrophysical Journal.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/lamost-hvs1-hypervelocity-star-milky-ways-disk-06995.html

autor: František Martinek