Vědci provedli největší studii uprchlých hvězd v naší Galaxii

Výzkumníci z Institutu kosmických věd University of Barcelona (ICCUB) a Institutu pro vesmírná studia Katalánska (IEEC) ve spolupráci s Astrofyzikálním institutem Kanárských ostrovů (IAC) vedli dosud nejrozsáhlejší observační studii uprchlých hmotných hvězd, která zahrnuje analýzu rotace a podvojnosti těchto hvězd v naší Galaxii. Tato studie, publikovaná v časopise Astronomy & Astrophysics, vrhá nové světlo na to, jak jsou tito hvězdní „uprchlíci“ vymrštěni do vesmíru a co jejich vlastnosti odhalují o jejich fascinujícím původu.

Uprchlé hvězdy jsou stálice, které se pohybují vesmírem neobvykle vysokými rychlostmi a vzdalují se od míst, kde se zrodily. Způsob, jakým masivní uprchlé hvězdy dosahují těchto vysokých rychlostí, zůstával astronomům po dlouhou dobu záhadou. Zvažovali dva hlavní scénáře: prudké vymrštění, když jejich společník exploduje jako supernova v binární soustavě, nebo gravitační „vykopnutí“ během blízkých setkání v hustých, mladých hvězdokupách. Relativní příspěvek těchto scénářů k vysvětlení masivních uprchlých hvězd v Mléčné dráze však nebyl dobře znám.

S využitím dat z mise Gaia Evropské kosmické agentury (ESA) a vysoce kvalitních spektroskopických informací z projektu IACOB tým analyzoval 214 hvězd spektrálního typu O, nejhmotnějších a nejzářivějších hvězdných objektů v Galaxii. Aby pochopili jejich původ, zkombinovali měření rychlosti rotace a binarity (zda je hvězda osamělá nebo je součástí dvojhvězdy) pro dosud největší vzorek galaktických uprchlých hvězd typu O.

Jakou rychlostí se uprchlé hvězdy pohybují a rotují?
Výsledky ukazují, že většina uprchlých hvězd rotuje pomalu, ale ty, které rotují rychleji, jsou s větší pravděpodobností spojeny s explozemi supernov v dvojhvězdných systémech. Hvězdy s nejvyššími prostorovými rychlostmi bývají osamělé, což naznačuje, že byly vyvrženy z mladých hvězdokup gravitačními interakcemi.

Tým také identifikoval 12 uprchlých binárních systémů, včetně tří známých hmotných rentgenových binárních soustav (systémů hostících neutronové hvězdy nebo černé díry) a tří dalších binárních systémů, které jsou slibnými kandidáty na hostitele černých děr.

Hmotné uprchlé hvězdy nejsou jen astronomickými kuriozitami: ovlivňují vývoj galaxií. Tím, že unikají ze svých rodišť, rozptylují těžké prvky a záření do mezihvězdného prostředí a formují budoucí generace hvězd a planet. Pochopení jejich původu pomáhá zdokonalit modely hvězdné evoluce, explozí supernov a dokonce i formování zdrojů gravitačních vln. V této souvislosti slouží tato studie jako reference pro další generaci modelů evoluce masivních binárních systémů a dynamické studie hvězdokup.

„Toto je nejkomplexnější observační studie svého druhu v Mléčné dráze,“ říká výzkumnice Mar Carretero-Castrillo, členka ICCUB a IEEC, hlavní autorka studie, která v současnosti pracuje na Evropské jižní observatoři ESO. „Kombinací informací o rotaci a binaritě poskytujeme komunitě bezprecedentní vymezení ohledně toho, jak tyto uprchlé hvězdy vznikají.“

Budoucí zveřejnění dat z družice Gaia a probíhající spektroskopické studie umožní astronomům rozšířit tyto vzorky a sledovat minulé trajektorie uprchlých hvězd a propojit je s místy jejich zrození. To pomůže potvrdit, které mechanismy formování dominují, a odhalit nové kandidáty na exotické systémy, jako jsou vysokoenergetické binární systémy hostící neutronové hvězdy nebo průvodce černých děr.

Zdroj: https://web.ub.edu/en/web/actualitat/w/iccub-runawy-stars a https://www.universetoday.com/articles/researchers-conduct-the-largest-study-of-runaway-stars-in-the-milky-way

autor: František Martinek