De vez en cuando, la Vía Láctea expulsa una estrella. La estrella expulsada generalmente es expulsada del área caótica en el centro de la galaxia, donde vive nuestro agujero negro súper masivo (SMBH). Pero al menos uno de ellos fue expulsado del disco galáctico relativamente tranquilo, un descubrimiento que hace que los astrónomos reconsideren todo este fenómeno de expulsión de estrellas.
"Este descubrimiento cambia drásticamente nuestra visión sobre el origen de las estrellas en rápido movimiento".
Monica Valluri, profesora de investigación, Departamento de Astronomía de la Facultad de Literatura, Ciencia y Artes de la UM.
La estrella en cuestión es una estrella de rápido movimiento, o lo que también se llama una estrella de hipervelocidad. Las estrellas de hipervelocidad son bastante raras en nuestra galaxia. El primero fue descubierto en 2005, y hasta ahora los investigadores han descubierto menos de 30 de ellos. Viajan a más de 1 millón de millas por hora, o 500 kms por segundo, el doble de rápido que otras estrellas, y se necesita una enorme cantidad de energía para impulsarlas a esa velocidad.
Para comprender lo que está sucediendo, eche un vistazo a la estructura general de la Vía Láctea.
La protuberancia galáctica está en el centro, y en el fondo de esa protuberancia se encuentra el SMBH de nuestra galaxia, Sagitario A * (estrella Sag. A). A su alrededor se extiende el disco galáctico, formado por los brazos espirales de la galaxia. De menor importancia en este estudio son el halo estelar y los cúmulos globulares.
Cuando una estrella es expulsada de la galaxia, generalmente es una estrella de un par binario. Los científicos piensan que cuando un par binario se acerca demasiado al SMBH y su abrumadora gravedad, el agujero captura una de las estrellas. La otra estrella es disparada al espacio en una "honda gravitacional". El agujero negro tiene que ser súper masivo, porque solo ellos tienen una gravedad lo suficientemente poderosa como para acelerar estas estrellas huidas a velocidades tan altas.
Pero los investigadores de la Universidad de Michigan han identificado una estrella de hipervelocidad que parece haber sido expulsada del disco estelar en lugar de la protuberancia galáctica.
Monica Valluri y Kohei Hattori rastrearon una estrella de hipervelocidad llamada
LAMOST-HVS1, una estrella de hipervelocidad que está más cerca del Sol que cualquier otra. Usaron uno de los telescopios de Magallanes para medir la velocidad y la posición de la estrella. Luego se unieron con otros colegas y combinaron sus datos con los datos de la misión Gaia de la ESA para rastrear la trayectoria de la hipervelocidad hasta su origen. Se sorprendieron cuando el origen de la estrella no fue el bulto, sino el disco galáctico.
"Este descubrimiento cambia drásticamente nuestra visión sobre el origen de las estrellas que se mueven rápidamente", dijo Monica Valluri, profesora de investigación en el Departamento de Astronomía de la Facultad de Literatura, Ciencia y Artes de la UM. "El hecho de que la trayectoria de esta estrella masiva de rápido movimiento se origine en el disco en lugar de en el centro galáctico indica que los entornos muy extremos necesarios para expulsar las estrellas de rápido movimiento pueden surgir en lugares distintos a los agujeros negros supermasivos".
"Tenemos que considerar otras posibilidades para el origen de la estrella".
Kohei Hattori, investigador postdoctoral, Universidad de Michigan.
“Pensamos que esta estrella venía del centro galáctico. Pero si miras su trayectoria, está claro que no está relacionado con el centro galáctico ”, dijo Hattori. "Tenemos que considerar otras posibilidades para el origen de la estrella".
¿Cuáles serían esas posibilidades?
Los autores no están seguros en este momento. Una posibilidad es un encuentro de un tipo diferente. La estrella fugitiva puede haber tenido un encuentro con un grupo completo de otras estrellas masivas y haber sido expulsada por una compleja interacción de la gravedad.
Este tipo de encuentro ha creado estrellas fugitivas en el pasado. Pero nada que viaje tan rápido como LAMOST-HVS1. Los fugitivos del cúmulo estelar se registraron a 40-100 km / s (25-62 millas / segundo), pero ninguno se acercó a los 500 kms / segundo a los que viaja esta estrella.
Otra posibilidad más exótica es un agujero negro. Puede haber otros agujeros negros intermedios en el disco galáctico con suficiente gravedad como para arrojar la estrella al espacio. Pero eso es poco más que una suposición.
Si es un cúmulo estelar que expulsó LAMOST-HVS1, entonces es uno que nadie ha visto todavía. La estrella de hipervelocidad provenía del brazo espiral Norma, un área no asociada con ningún cúmulo de estrellas masivo conocido. Sin embargo, esa área está bien oscurecida por el polvo. Podría haber un cúmulo allí con suficiente masa para expulsar la estrella.
Si los astrónomos pudieran encontrar un cúmulo masivo allí, entonces podría mostrar que todas las estrellas de hipervelocidad fueron expulsadas de encuentros con cúmulos masivos, y el SMBH no tiene nada que ver con eso. O, tengan paciencia conmigo, el enorme cúmulo estelar podría tener un agujero negro intermedio en su centro, lo suficientemente poderoso como para expulsar la estrella.
Por ahora, sin embargo, el origen de LAMOST-HVS1 sigue siendo incierto.
Fuentes:
- Comunicado de prensa: Los investigadores de la U-M confirman que se expulsó una enorme estrella hiper-fugitiva del Disco de la Vía Láctea
- Documento de investigación: Origen de una estrella subgigante hiper-fugitiva masiva LAMOST-HVS1: Implicación de Gaia y espectroscopía de seguimiento
