Folosind telescopul spațial Gaia din Europa, astronomii au identificat 55 de stele fugare care sunt ejectate la viteze mari dintr-un grup tânăr dens compact din Marele Nor Magellanic (LMC), o galaxie satelit a noastră. Calea lactee. Este pentru prima dată când atât de multe stele au fost văzute scăpând dintr-un singur grup de stele.
Clusterul stelar R136, situat la aproximativ 158.000 de ani lumină distanță, găzduiește sute de mii de stele și se află într-o regiune masivă de formare intensă a stelelor din LMC. Este casa unora dintre cele mai mari stele văzute vreodată de astronomi, unele cu masa de 300 de ori mai mare decât soarele.
Stelele fugare au fost ejectate în două explozii în ultimele două milioane de ani. Unii dintre ei se îndepărtează de casele lor cu peste 62.000 mph (100.000 km/h) – de aproximativ 80 de ori mai repede decât viteza sunetului pe Pământ. Fugații suficient de masivi pentru a muri în supernove, lăsând în urmă gauri negre sau stele cu neutroni, se vor comporta ca niște rachete cosmice, explodând până la 1.000 de ani lumină de punctul lor de origine.
Înrudit: Au fost mai multe găuri negre în universul timpuriu decât am crezut, arată cercetările Hubble
Descoperirea a fost făcută de o echipă de astronomi condusă de cercetătorul de la Universitatea din Amsterdam, Mitchel Stoop, folosind Gaia, care monitorizează cu precizie pozițiile miliardelor de stele. Descoperirile cresc numărul de stele evadate cunoscute cu un factor de 10.
Oamenii de știință cred că stelele sunt exilate din grupuri stelare tinere precum R136 – care se estimează că are mai puțin de 2 milioane de ani (care poate părea antic, dar compară-l cu 4,6). miliard-de ani sistem solar) — când nou-născuții stelari aglomerați se încrucișează și provoacă perturbarea gravitațională a orbitelor. Ceea ce a surprins echipa, însă, a fost revelația că mai mult de un eveniment major de evadare s-a întâmplat în R136, iar al doilea s-a întâmplat destul de recent (în termeni cosmici, cel puțin).
„Primul episod a avut loc acum 1,8 milioane de ani, când s-a format clusterul și se potrivește cu ejecția stelelor în timpul formării clusterului”, a spus Stoop în o declarație. „Al doilea episod a avut loc acum doar 200.000 de ani și a avut caracteristici foarte diferite.
„De exemplu, vedetele fugare ale acestui al doilea episod se mișcă mai încet și nu sunt împușcate în direcții aleatorii ca în primul episod, ci într-o direcție preferată”.
Se crede că aceste două episoade au dus la lansarea R136 de până la o treime dintre cele mai masive stele ale sale din ultimele câteva milioane de ani.
„Credem că cel de-al doilea episod de împușcare a stelelor s-a datorat interacțiunii lui R136 cu un alt cluster din apropiere care a fost descoperit abia în 2012”, a declarat Alex de Koter, membru al echipei și cercetător la Universitatea din Amsterdam. „Al doilea episod poate prezice că cele două grupuri se vor amesteca și se vor fuziona în viitorul apropiat”.
Stele masive precum cele ejectate de acest grup de stele tânăr pot fi de milioane de ori mai strălucitoare decât soarele, emițând o mare parte din energia lor sub formă de lumină ultravioletă intensă. Dar această putere are un cost: stele masive ca acestea își arde rapid combustibilul pentru fuziunea nucleară.
Asta înseamnă că, în timp ce soarele nostru va trăi aproximativ 10 miliarde de ani, viața stelelor masive se va termina după doar milioane de ani. Soarele își va încheia viața într-un scâncet, dispărând ca o rămășiță stelară care se răcește numită pitică albă, dar aceste stele masive se sting cu explozie, erupând în explozii de supernovă.
Clusterul stelar Prima donna își pierde puterea de stea
R136 nu este doar special din cauza populației sale vaste de stele masive; este clusterul „prima donna” al celei mai mari regiuni de naștere a stelelor din spațiu situat la cinci milioane de ani lumină de Pământ.
„Acum, că am descoperit că o treime din stelele masive sunt ejectate din regiunile lor de naștere la începutul vieții și că își exercită influența dincolo de aceste regiuni, impactul stelelor masive asupra structurii și evoluției galaxiilor este probabil mult mai mare. decât s-a crezut anterior”, a declarat Lex Kaper, membru al echipei și cercetător la Universitatea din Amsterdam, în aceeași declarație. „Este chiar posibil ca stele fugitive să se fi format în universul timpuriu a adus o contribuție importantă la așa-numita reionizare a universului cauzată de lumina ultravioletă”.
Reionizarea universului se referă la o fază vitală a evoluției cosmice care a avut loc atunci când universul de acum 13,8 miliarde de ani era un copil, în jur de un miliard de ani. În acest moment, lumina stelelor timpurii a creat bule de gaz ionizat în materialul interstelar. Aceste bule ionizate au crescut în paralel cu galaxiile timpurii, reionizând tot hidrogenul prin separarea electronilor de nucleele de hidrogen. Aceasta a marcat tranziția de la perioada Cosmic Dawn la o etapă cosmică „matură” care a permis evoluția galaxiilor „normale”.
Scopul principal al cercetării echipei a fost de a testa capacitățile lui Gaia, a Agenția Spațială Europeană misiune care are sarcina de a colecta date pentru a construi o hartă 3D a Calea lactee. LMC oferă un test bun, deoarece este mult mai departe decât stelele pe care Gaia le studiază de obicei în galaxia noastră natală.
„R136 tocmai s-a format, acum 1,8 milioane de ani, așa că stelele fugare nu ar putea fi încă atât de departe încât să devină imposibil să le identificăm”, a concluzionat De Koter. „Dacă puteți găsi multe dintre aceste stele, puteți face declarații statistice de încredere. Acest lucru a funcționat peste așteptări și suntem extrem de mulțumiți de rezultate. Descoperirea a ceva nou este întotdeauna un fior pentru un om de știință”.
Cercetarea echipei a fost publicată pe 9 octombrie în jurnal Natură.
Publicat inițial pe Space.com.