Astronomen haben an den Rändern unserer Galaxie ein Paar Sternkugeln gefunden. Die fraglichen Sterne sind ein binäres Paar, und die beiden Gefährten bewegen sich viel schneller als alles andere in diesem Teil der Galaxie. Die Entdeckung wurde in einem Artikel am 11. April 2016 in den Astrophysical Journal Letters berichtet.
Das binäre System heißt PB3877 und ist 18.000 Lichtjahre von uns entfernt nicht genau in unserer Nachbarschaft. Es ist hinter dem Scutum-Centaurus-Arm, hinter dem Perseus-Arm und sogar dem äußeren Arm in einem Gebiet, das als galaktischer Heiligenschein bezeichnet wird. Dieser Doppelstern hat auch die hohe Metallizität jüngerer Sterne und nicht die niedrige Metallizität der älteren Sterne, die die äußeren Bereiche bevölkern. PB3877 ist also ein Rätsel, das ist sicher.
PB3877 ist ein sogenannter Hyper-Velocity Star (HVS) oder Schurkenstern, und obwohl Astronomen andere HVS gefunden haben, mehr als 20 davon, ist dies der erste binäre Stern. Das Paar besteht aus einem heißen Subzwerg-Primärstern, der mehr als fünfmal heißer als die Sonne ist, und einem kühleren Begleitstern, der etwa 1.000 Grad kühler als die Sonne ist.
Hyper-Velocity-Sterne sind schnell und können Geschwindigkeiten von bis zu 1.198 km erreichen. pro Sekunde (2,7 Millionen Meilen pro Stunde) vielleicht schneller. Mit dieser Geschwindigkeit konnten sie in etwa 5 Minuten die Entfernung von der Erde zum Mond überqueren. Was an diesem Doppelstern jedoch rätselhaft ist, ist nicht nur seine Geschwindigkeit und seine Binärnatur, sondern auch seine Position.
Hyper-Velocity-Sterne selbst sind selten, aber PB3877 ist für seine Position noch seltener. Normalerweise müssen Hypergeschwindigkeitssterne nahe genug an dem massiven Schwarzen Loch im Zentrum einer Galaxie sein, um ihre unglaublichen Geschwindigkeiten zu erreichen. Ein Stern kann in Richtung des Schwarzen Lochs gezogen werden, beschleunigt durch den unerbittlichen Zug des Lochs, und dann auf dem Weg aus der Galaxie geschleudert werden. Dies ist die gleiche Aktion, die Raumfahrzeuge ausführen können, wenn sie eine Schwerkraftunterstützung erhalten, indem sie sich in der Nähe eines Planeten bewegen.
Dieses Video zeigt, wie Sterne beschleunigen können, wenn ihre Umlaufbahn sie in die Nähe der supermassiven Schwarzen Löcher im Zentrum der Milchstraße bringt.
Die Flugbahn von PB3877 zeigt Astronomen jedoch, dass es nicht in der Nähe des Zentrums der Galaxie entstanden sein könnte. Und wenn es durch eine enge Begegnung mit dem Schwarzen Loch ausgeworfen worden wäre, wie hätte es dann überleben können, wenn seine binäre Natur intakt geblieben wäre? Sicherlich hätte der massive Zug des Schwarzen Lochs die binäre Beziehung zwischen den beiden Sternen in PB3877 zerstört. Etwas anderes hat es auf eine so hohe Geschwindigkeit beschleunigt, und Astronomen wollen wissen, was genau das getan hat und wie es seine binäre Natur bewahrt hat.
Abgesehen von einer engen Begegnung mit dem supermassiven Schwarzen Loch in der Mitte der Milchstraße gibt es noch einige andere Möglichkeiten, wie PB3877 auf eine so hohe Geschwindigkeit hätte beschleunigt werden können.
Ein solcher Weg ist eine stellare Wechselwirkung oder Kollision. Wenn sich zwei Sterne mit den richtigen Vektoren bewegen würden, könnte eine Kollision zwischen ihnen einem von ihnen Energie verleihen und ihn auf Hypergeschwindigkeit bringen. Denken Sie an zwei Billardkugeln auf einem Billardtisch.
Eine andere Möglichkeit ist eine Supernova-Explosion. Es ist möglich, dass einer der Sterne in einem binären Paar Supernova wird und seinen Begleiter mit hoher Geschwindigkeit auswirft. Aber in diesen Fällen, entweder bei einer Sternenkollision oder einer Supernova, müssten die Dinge genau richtig laufen. Und keine der beiden Möglichkeiten erklärt, wie ein breites binäres System wie dieses intakt bleiben könnte.
Fraser Cain beleuchtet in diesem Video mehr Hyper-Velocity Stars oder Rogue Stars.
Es gibt eine andere Möglichkeit, und es geht um Dunkle Materie. Dunkle Materie scheint am Rande jeder Diskussion über etwas Unerklärtes zu lauern, und dies ist ein typisches Beispiel. Die Forscher glauben, dass sich um das Binärpaar ein massiver Kokon oder Heiligenschein der Dunklen Materie befinden könnte, wodurch ihre binäre Beziehung intakt bleibt.
Wie der Binärstern PB3788 herkommt, wie sie am Ende ihrer Arbeit sagen: „Wir schließen daraus, dass sich der Binärstern entweder im Heiligenschein gebildet hat oder von der Milchstraße aus den Gezeitenresten einer Zwerggalaxie angesammelt wurde.“ Obwohl die Quelle der Sternentstehung eine faszinierende Frage ist und die Forscher eine Folgestudie planen, um die Möglichkeit des Ausstoßes von Supernova zu überprüfen, ist auch die mögliche Beziehung zur Dunklen Materie faszinierend.
