Coś nieoczekiwanego wyrzuca gwiazdy do Drogi Mlecznej

Nowe badania przeprowadzone przez zespół z Harvard Center for Astrophysics sugerują, że Wielki Obłok Magellana, karłowata galaktyka sąsiadująca z Drogą Mleczną , zawiera strukturę grawitacyjną o masie setek tysięcy razy większej od masy Słońca : potencjalną supermasywną czarną dziurę.

Najbardziej powszechnie akceptowana teoria ewolucji galaktycznej głosi, że supermasywne czarne dziury występują tylko w największych galaktykach, takich jak Droga Mleczna. Do tej pory nie było powodu, aby sądzić, że mała gromada, taka jak Wielki Obłok Magellana, może być jej gospodarzem. Kiedy teleskopy rentgenowskie lub obserwatoria zostały skierowane na mniejsze gromady, takie jak Wielki Obłok Magellana, nie znalazły żadnych sygnatur związanych z aktywnością czarnej dziury.

Ale potem pojawiły się gwiazdy hiperprędkościowe. Przez prawie 20 lat astronomowie dostrzegali szybko poruszające się gwiazdy z wystarczającym przyspieszeniem, aby zostać wyrzuconymi z własnych galaktyk. Podczas gdy tradycyjna gwiazda porusza się z prędkością około 100 kilometrów na sekundę, gwiazda hiperprędkościowa porusza się do 10 razy szybciej. Eksperci uważają, że takie gwiazdy pojawiają się, będąc „katapultowanymi na zewnątrz” przez supermasywną strukturę grawitacyjną w ramach mechanizmu Hillsa — czyli gdy podwójny układ gwiazd oddziałuje z czarną dziurą, przy czym jedna gwiazda zostaje przechwycona przez czarną dziurę, a druga odrzucona od niej.

W samej Drodze Mlecznej znajdują się gwiazdy hiperprędkościowe, które prawdopodobnie powstały w tym miejscu. Badania sugerują, że zostały one przyspieszone przez Sagittarius A*, supermasywną czarną dziurę w centrum galaktyki. Jednak co najmniej 21 wykrytych gwiazd hiperprędkościowych jest zgodnych z wyrzuceniem przez supermasywną czarną dziurę, ale nie można ich powiązać z wewnętrzną aktywnością Drogi Mlecznej. W symulacjach zespołu prawdopodobne jest, że te gwiazdy pochodzą z Wielkiego Obłoku Magellana.

Dla zespołu kierowanego przez Jiwona Jesse Hana jest to jeden z pierwszych ważnych dowodów na obecność supermasywnej czarnej dziury w naszej sąsiedniej galaktyce karłowatej. Według wstępnych obliczeń zespołu, ta struktura czarnej dziury może mieć od 251 000 do 1 miliona mas Słońca. Jej średnia masa byłaby 600 000 razy większa od masy Słońca.

Badanie — które obecnie znajduje się w fazie przeddruku, ale ma zostać opublikowane w czasopiśmie The Astrophysical Journal — wykorzystało dane z misji Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej, której celem jest mapowanie milionów gwiazd w celu obliczenia ich ruchu.

Oczywiście mogą istnieć inne wyjaśnienia tego zjawiska. Gwiazdy uciekające ze swoich galaktyk mogą również pochodzić z supernowej lub innego mechanizmu energetycznego wystarczająco silnego, aby je wyrzucić. Autorzy artykułu wyjaśniają jednak, że nie wydaje się to mieć miejsca w przypadku gwiazd hiperprędkościowych, które wydają się pochodzić z Wielkiego Obłoku Magellana.

Wielki Obłok Magellana to nieregularnie ukształtowana galaktyka krążąca wokół Drogi Mlecznej, wraz z innymi gromadami gwiazd karłowatych, takimi jak Strzelec, Kil lub Smok. Znajduje się 163 000 lat świetlnych od Ziemi i ma średnicę około 14 000 lat świetlnych. Astronomowie uważają, że w odległej przyszłości — za około 2,4 miliarda lat — Wielki Obłok Magellana i Droga Mleczna połączą się w jedną większą gromadę, wraz z innymi większymi strukturami, takimi jak galaktyka Andromedy. Eksperci uważają, że proces łączenia będzie powolny i w skali planetarnej nie będzie stanowił żadnych problemów.

Artykuł pierwotnie ukazał się na stronie WIRED w języku hiszpańskim i został przetłumaczony z języka hiszpańskiego.