Paukščių Take kosminis teleskopas aptiko beveik 100 neįprastų žvaigždžių, lekiančių greičiau nei 1000 km/s – kas jos?

Tokio greičio pakanka įveikti Galaktikos gravitacinį lauką, taigi laikui bėgant jos paliks Paukščių Taką.

Apie tokių žvaigždžių egzistavimo galimybę teoriškai svarstoma bent pusšimtį metų, bet pirmosios tikros žvaigždės-pabėgėlės aptiktos tik šio amžiaus pradžioje.

Naujame tyrime, remdamiesi Gaia teleskopo duomenimis, mokslininkai pateikia informaciją apie dar beveik šimtą naujų pabėgėlių; šie duomenys padeda atsakyti ir į klausimą apie jų prigimtį.

Gaia teleskopas nuo 2013 metų matuoja daugybės žvaigždžių padėtis ir judėjimą trimatėje erdvėje. Išanalizavę masyvių žvaigždžių greičio duomenis, mokslininkai identifikavo 106 O ir 69 Be spektrinių klasių žvaigždes, kurių greitis daug didesnis už tipinį pagal jų buvimo vietą.

Tarp jų atitinkamai 47 ir 42 anksčiau nebuvo aptiktos. O spektrinės klasės žvaigždės yra pačios masyviausios, bent 16 kartų masyvesnės už Saulę; Be tipo – 2,1-16 kartų masyvesnės. Tarp visų nagrinėtų O žvaigždžių pabėgėlės sudaro net ketvirtį, tarp Be tipo – apie 5 proc.

Tokie skaičiai dera ir su keliomis ankstesnėmis analizėmis, kurios rodė, jog O tipo žvaigždžių-pabėgėlių yra daugiau, nei mažesnių; tiesa, ankstesni duomenys nebuvo tokie statistiškai reikšmingi ir patikimi, kaip dabartiniai.

Toks santykis gerai dera su vienu iš dviejų pagrindinių modelių, aiškinančių žvaigždžių-pabėgėlių kilmę. Tas modelis, vadinamas dinaminio išmetimo scenarijumi, susijęs su dvinarėmis žvaigždėmis.

Jei dvinarė praskrenda arti kito masyvaus kūno – tai gali būti supermasyvi juodoji skylė Galaktikos centre, žvaigždinė juodoji skylė ar tanki žvaigždžių sankaupa spiečiuje – pastarojo gravitacija gali suardyti poros ryšius.

Tada viena narė lieka prikibusi orbitoje aplink masyvųjį kūną, o kita išmetama dideliu greičiu tolyn. Modelis prognozuoja, kad dažniau turėtų būti išmetama masyvesnė poros žvaigždė, o sąveikos dažnai vyksta vadinamose OB asociacijose, kur būtent O ir B žvaigždžių yra labai daug; tai paaiškina, kodėl O žvaigždžių tarp pabėgėlių yra daugiau, ir kodėl tarp O žvaigždžių yra daugiau pabėgėlių.

Alternatyvus, dvinarių supernovų, modelis, teigia, kad žvaigždė-pabėgėlė atsiranda, kai supernovos sprogimas suardo dvinarę. Bet pagal šį modelį kaip tik daugiau pabėgėlių turėtų būti mažesnės masės, nes jos gyvuoja ilgiau ir gali „sulaukti“, kol kompanionė sprogs supernova.

Tyrimo rezultatai arXiv.