Στις αρχές της δεκαετίας του 1960, ο Ολλανδός αστρονόμος Adriaan Blaauw παρατήρησε άστρα που κινούνταν με ασυνήθιστα υψηλές ταχύτητες μέσα στον γαλαξία μας.
Αυτά τα άστρα, όπως αποδείχθηκε, ήταν μη δεσμευμένα αντικείμενα που εκτοξεύονταν από τον Γαλαξία και κατά διαστήματα διέσχιζαν ξανά τον δίσκο του.
Ο Blaauw είχε προτείνει ότι τα άστρα αυτά προέρχονταν από δυαδικά συστήματα και εκτοξεύονταν όταν το συνοδό άστρο κατέρρεε και εξερρηγνυόταν σε υπερκαινοφανή. Το 2005 παρατηρήθηκαν ακόμη ταχύτερα άστρα, οδηγώντας στον όρο «hypervelocity stars», άστρα που μπορούν να ξεφύγουν πλήρως από τη βαρυτική έλξη του Γαλαξία.
Η μεγαλύτερη παρατηρησιακή μελέτη
Τον Ιανουάριο, ερευνητές από διάφορα ιδρύματα της Ισπανίας ανακοίνωσαν την ολοκλήρωση της μεγαλύτερης παρατηρησιακής μελέτης για μαζικά runaway άστρα. Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το παρατηρητήριο Gaia του ESA και υψηλής ποιότητας φάσματα από τη βάση δεδομένων IACOB, ανέλυσαν 214 άστρα τύπου O, την πιο φωτεινή και μαζική κατηγορία άστρων στον Γαλαξία. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η πλειονότητα των runaway άστρων δεν προέρχεται από δυαδικά συστήματα.
Η σημασία για την εξέλιξη των γαλαξιών
Τα άστρα αυτά επηρεάζουν την εξέλιξη των γαλαξιών, καθώς η διαφυγή τους οδηγεί σε ακτινοβόληση αερίου και σκόνης στο διαστρικό μέσο (ISM), το οποίο εμπλουτίζεται με βαρέα στοιχεία όταν τα άστρα εκρήγνυνται σε υπερκαινοφανείς. Αυτό επηρεάζει τον σχηματισμό μελλοντικών άστρων και πλανητών. Κατανόηση της προέλευσης των runaway άστρων βελτιώνει τα μοντέλα αστρικής εξέλιξης και προσφέρει νέες πληροφορίες για τον ρόλο των δυαδικών συστημάτων, των σμηνών αστέρων και των υπερκαινοφανών στην εξέλιξη των γαλαξιών.
Τεχνική και δεδομένα Gaia
Από το 2013 έως το 2025, το παρατηρητήριο Gaia μέτρησε την κινητικότητα, τη φωτεινότητα, τη θερμοκρασία και τη σύνθεση περισσότερων από 2 δισεκατομμυρίων άστρων στον Γαλαξία, δημιουργώντας έναν τρισδιάστατο χάρτη υψηλής ακρίβειας. Παράλληλα, το πρόγραμμα IACOB παρέχει λεπτομερή στοιχεία για τις φυσικές ιδιότητες και την εξέλιξη των άστρων τύπου OB.
Αποτελέσματα της ανάλυσης
Συνδυάζοντας αυτά τα δεδομένα, η ομάδα μέτρησε την ταχύτητα περιστροφής και το σημείο προέλευσης για τη μεγαλύτερη συλλογή runaway άστρων τύπου O που έχει μελετηθεί. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα περισσότερα runaway άστρα περιστρέφονται αργά, ενώ τα ταχύτερα περιστρεφόμενα συνδέονται συχνότερα με εκρήξεις υπερκαινοφανών σε δυαδικά συστήματα. Τα ταχύτερα άστρα είναι συνήθως μοναχικά, υποδεικνύοντας ότι εκτοξεύτηκαν από νεαρά σμήνη μέσω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων.
Η ομάδα αναγνώρισε επίσης 12 runaway δυαδικά συστήματα, συμπεριλαμβανομένων τριών X-ray δυαδικών με νετρονικά άστρα ή μαύρες τρύπες, καθώς και τρία πιθανά συστήματα που φιλοξενούν μαύρες τρύπες.
Συμπεράσματα και μελλοντικές προοπτικές
Η μελέτη παρέχει πρωτόγνωρους περιορισμούς για τον τρόπο σχηματισμού των runaway άστρων. Τα δεδομένα δείχνουν ότι πολλοί μηχανισμοί συμβάλλουν στην εκτόξευση άστρων από τα συστήματά τους. Μελλοντικές εκδόσεις δεδομένων από το Gaia και συνεχιζόμενες φασματοσκοπικές παρατηρήσεις θα βοηθήσουν στην ακριβέστερη αναγνώριση των μηχανισμών και στην ανακάλυψη πιο «εξωτικών» δυαδικών συστημάτων, πιθανώς ακόμη και με πλανήτες δεσμευμένους βαρυτικά.
Η μελέτη αυτών των συστημάτων μπορεί επίσης να φωτίσει τον ρόλο τους στη διανομή των βασικών συστατικών της ζωής στον Γαλαξία.
