Crédito: Sergey Koposov.
Los astrónomos han visto una estrella ultrarrápida, que viaja a una velocidad de seis millones de kilómetros por hora, que fue expulsada por el agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea hace cinco millones de años.
Crédito: James Josephides (Swinburne Astronomy Productions).
El descubrimiento de la estrella, conocida como S5-HVS1, fue realizada por el Profesor Asistente de Física de la Universidad Carnegie Mellon, Sergey Koposov, como parte del Estudio Espectroscópico de la Corriente Estelar del Sur (S5). Ubicado en la constelación de Grus, la Grulla, se descubrió que S5-HVS1 se movía diez veces más rápido que la mayoría de las estrellas en la Vía Láctea.
“La velocidad de la estrella descubierta es tan alta que inevitablemente abandonará la galaxia y nunca regresará”, dijo Douglas Boubert, de la Universidad de Oxford, coautor del estudio.
Crédito: Sergey Koposov.
Los astrónomos se han preguntado acerca de las estrellas de alta velocidad desde su descubrimiento hace solo dos décadas. S5-HVS1 no tiene precedentes debido a su alta velocidad y su paso cercano a la Tierra, “solo” a 29 mil años luz de distancia. Con esta información, los astrónomos podrían seguir su viaje de regreso al centro de la Vía Láctea, donde acecha un agujero negro de cuatro millones de masas solares, conocido como Sagitario A *.
“Esto es súper emocionante, ya que hace tiempo que sospechamos que los agujeros negros pueden expulsar estrellas con velocidades muy altas. Sin embargo, nunca tuvimos una asociación inequívoca de una estrella tan rápida con el centro galáctico “, dijo Koposov, autor principal de este trabajo y miembro del Centro de Cosmología McWilliams de Carnegie Mellon . “Creemos que el agujero negro expulsó a la estrella con una velocidad de miles de kilómetros por segundo hace unos cinco millones de años. Esta expulsión ocurrió en el momento en que los ancestros de la humanidad estaban aprendiendo a caminar sobre dos pies ”.
Las estrellas súper rápidas pueden ser expulsadas por agujeros negros a través del Mecanismo Hills, propuesto por el astrónomo Jack Hills hace treinta años. Originalmente, S5-HSV1 vivía con un compañero en un sistema binario, pero se desviaron demasiado cerca de Sagitario A *. En la pelea gravitacional, la estrella compañera fue capturada por el agujero negro, mientras que S5-HVS1 fue arrojado a una velocidad extremadamente alta.
Crédito: Sergey Koposov.
“Esta es la primera demostración clara del mecanismo de Hills en acción”, dijo Ting Li de los Observatorios Carnegie y la Universidad de Princeton, y líder de la Colaboración S5. “Ver esta estrella es realmente sorprendente, ya que sabemos que debe haberse formado en el centro galáctico, un lugar muy diferente a nuestro entorno local. Es un visitante de una tierra extraña.
Crédito: Sergey Koposov.
El descubrimiento del S5-HVS1 se realizó con el Telescopio Anglo-Australiano (AAT) de 3.9 metros cerca de Coonabarabran, NSW, Australia, junto con excelentes observaciones del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, que permitió a los astrónomos revelar la velocidad total del estrella y su viaje desde el centro de la Vía Láctea.
“Las observaciones no serían posibles sin las capacidades únicas del instrumento 2dF en el AAT“, dijo Daniel Zucker, Astrónomo de la Universidad Macquarie en Sydney, Australia, y miembro del Comité Ejecutivo S5. “Lleva más de dos décadas realizando investigaciones de vanguardia y sigue siendo la mejor instalación del mundo para nuestro proyecto”.
Estos resultados se publicaron el 4 de Noviembre en línea en el “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” , y la colaboración S5 une a astrónomos de los Estados Unidos, el Reino Unido, Australia y Chile.
“Estoy muy emocionado de que esta estrella de rápido movimiento haya sido descubierta por S5”, dice Kyler Kuehn, del Observatorio Lowell y miembro del comité ejecutivo de S5. “Si bien el objetivo científico principal de S5 es explorar las corrientes estelares, interrumpiendo las galaxias enanas y los cúmulos globulares, dedicamos recursos adicionales del instrumento a la búsqueda de objetivos interesantes en la Vía Láctea, y voila, encontramos algo increíble ‘gratis. ‘ ¡Con nuestras futuras observaciones, con suerte encontraremos aún más! ”
Fuente: Carnegie Mellon University, College of Science.
Artículo original: “A Runaway Star Ejected from the Galactic Heart of Darkness“. Nov. 12, 2019.
Material relacionado:
En el Corazón de la Vía Láctea:
Credit: ESO/L. Calçada/spaceengine.org
El instrumento GRAVITY de ESO instalado en el interferómetro del Very Large Telescope (VLT) lo han usado los científicos de un consorcio de instituciones europeas, incluyendo a ESO, para observar destellos de radiación infrarroja provenientes del disco de acreción alrededor de Sagitario A*, el objeto masivo en el corazón de la Vía Láctea:
Las observaciones más detalladas de material orbitando cerca de un agujero negro.
Sobre las estrellas hiperveloces:
A)- Una excelente fuente de recursos sobre estrellas hiperveloces se encuentra en la página del Dr. Warren Brown del “Havard-Smithsonian Center for Astrophysics, quien descubriera la primer estrella de esa clase:
Ver también la entrada del CfA:
B)_ Las estrellas más rápidas conocidas en la galaxia son las que orbitan alrededor del agujero negro supermasivo en su centro. En el momento del acercamiento máximo al agujero negro, estas estrellas pueden alcanzar velocidades del orden de 10000 km / s o más. Se sospecha que su origen es el mecanismo de Hills : si un sistema estelar binario se dispersa en las proximidades del agujero negro, por interacción gravitacional, una de las estrellas compañeras puede ser capturada en una órbita cercana, mientras que la otra es expulsada.
También se han descubierto algunas estrellas de movimiento rápido en el halo galáctico, que viajan a velocidades superiores a 500 km / s, algunas de las cuales incluso podrían escapar de la Vía Láctea. Presumiblemente, estas estrellas de hipervelocidad son las estrellas de producidas por el mecanismo de Hill que ahora salen del centro galáctico, aunque también se han propuesto explicaciones alternativas . Los autores del siguiente artículo exploran otro escenario: ¿podrían las estrellas de hipervelocidad de la Vía Láctea originarse en la Gran Nube de Magallanes (LMC)?
- Run away, star. Philipp Plewa. astrobites, May 4, 2017.
C)_ La más rápida de las estrellas con hipervelocidad, es US 708. ¿De dónde en la galaxia vino esta estrella fugitiva? Utilizando un modelo del potencial gravitacional galáctico, los autores realizan simulaciones dinámicas de la trayectoria pasada de la estrella y determinan dónde se cruza la estrella con el disco de la Vía Láctea. Estas simulaciones muestran que US 708 no se originó cerca del agujero negro supermasivo central, sino que probablemente fue expulsada del disco a unos 8 kpc del centro. Esto descarta el mecanismo de expulsión tradicional: el agujero negro de la galaxia no arrojó a US 708 al espacio. Entonces, ¿cómo obtuvo esta estrella su hipervelocidad? El siguiente artículo propone un mecanismo:
- A Record-Breaking Runaway Star. Jesse Feddersen. astrobites. Mar 10, 2015.
Curiosidades:
Estimando la masa de la Vía Láctea estudiando estrellas hiperveloces.
Crédito: GAIA.
Un método utilizado para medir la masa de la Galaxia (cuando hablamos de masa nos referimos a la de todas las estrellas visibles , el gas y polvo interestelar y también la Materia Oscura) es observar las estrellas con hipervelocidad, cuyas trayectorias y velocidades radiales darán como resultado su salida permanente de la galaxia, es decir estrellas capaces de escapar del pozo gravitatorio de la Vía Láctea. Este método permite poner un límite superior a la masa total de la Vía Láctea de 1.2 a 1.9 billones de masas solres:
- Weighing the Milky Way Galaxy. Astronomy for Change. October 11, 2017.
