Hubble-opdagelsen af ​​den løbske stjerne giver spor til brud på flere-stjernet system

Da britiske kongefamilier kæmpede Roses krig i 1400'erne for at kontrollere Englands trone, en gruppe af stjerner førte sit eget omstridte skirmish - en star wars langt væk i Oriontågen.

Stjernerne kæmpede mod hinanden i et tyngdekraftskamp, som endte med, at systemet brød fra hinanden og mindst tre stjerner blev skubbet ud i forskellige retninger. Den hurtige, egensindige stjerner gik ubemærket hen i hundredvis af år, indtil, i løbet af de sidste årtier, to af dem blev set i infrarøde og radioobservationer, som kunne trænge igennem det tykke støv i Oriontågen.

Observationerne viste, at de to stjerner kørte med høje hastigheder i modsatte retninger fra hinanden. Stjernernes oprindelse, imidlertid, var et mysterium. Astronomer sporede begge stjerner 540 år tilbage til det samme sted og foreslog, at de var en del af et nu nedlagt flerstjerners system. Men duoens kombinerede energi, som driver dem udad, lagde ikke op. Forskerne begrundede, at der skal være mindst en anden synder, der stjal energi fra stjernernes kast.

Nu har NASAs Hubble -rumteleskop hjulpet astronomer med at finde den sidste brik i puslespillet ved at få en tredje stjerne på flugt. Astronomerne fulgte den nyligt fundne stjernes vej tilbage til det samme sted, hvor de to tidligere kendte stjerner lå for 540 år siden. Trioen bor i en lille region af unge stjerner kaldet Kleinmann-Low Nebula, nær midten af ​​det store Orion -stjernetog -kompleks, placeret 1, 300 lysår væk.

"De nye Hubble-observationer giver meget stærkt bevis på, at de tre stjerner blev skubbet ud fra et system med flere stjerner, "sagde hovedforsker Kevin Luhman fra Penn State University i University Park, Pennsylvania. "Astronomer havde tidligere fundet et par andre eksempler på stjerner i hurtig bevægelse, der spores tilbage til flere-stjernede systemer, og blev derfor sandsynligvis skubbet ud. Men disse tre stjerner er de yngste eksempler på sådanne udstødte stjerner. De er sandsynligvis kun et par hundrede tusinde år gamle. Faktisk, baseret på infrarøde billeder, stjernerne er stadig unge nok til at have diske af materiale tilbage fra deres dannelse. "

Alle tre stjerner bevæger sig ekstremt hurtigt på vej ud af Kleinmann-lavtågen, op til næsten 30 gange hastigheden for de fleste af stjernetågenes stjernebeboere. Baseret på computersimuleringer, astronomer forudsagde, at disse gravitations-tovtrækkerier skulle forekomme i unge klynger, hvor nyfødte stjerner er trængt sammen. "Men vi har ikke observeret mange eksempler, især i meget unge klynger, "Luhman sagde." Oriontågen kunne være omgivet af flere nye stjerner, der tidligere blev skubbet ud af den og nu strømmer væk i rummet. "

Holdets resultater vises i marts 20, 2017 -udgaven af ​​The Astrofysiske journalbreve .

Luhman faldt over den tredje hurtige stjerne, kaldet "kilde x, "mens han jagtede fritflydende planeter i Oriontågen som medlem af et internationalt team ledet af Massimo Robberto fra Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland. Teamet brugte den nær-infrarøde vision af Hubbles Wide Field Camera 3 til at foretage undersøgelsen. Under analysen, Luhman sammenlignede de nye infrarøde billeder taget i 2015 med infrarøde observationer taget i 1998 af Near Infrared Camera og Multi-Object Spectrometer (NICMOS). Han bemærkede, at kilde x havde ændret sin position betydeligt, i forhold til nærliggende stjerner i de 17 år mellem Hubble -billeder, indikerer at stjernen bevægede sig hurtigt, omkring 130, 000 miles i timen.

Astronomen så derefter på stjernens tidligere placeringer, projicerer sin vej tilbage i tiden. Han indså, at kilden x i 1470'erne havde været nær det samme oprindelige sted i Kleinmann-lavtågen som to andre flugtstjerner, Becklin-Neugebauer (BN) og "kilde I."

BN blev opdaget i infrarøde billeder i 1967, men dens hurtige bevægelse blev ikke opdaget før i 1995, når radioobservationer målte stjernens hastighed til 60, 000 miles i timen. Kilde I rejser cirka 22, 000 miles i timen. Stjernen var kun blevet opdaget ved radioobservationer; fordi det er så stærkt indhyllet i støv, dets synlige og infrarøde lys er stort set blokeret.

De tre stjerner blev højst sandsynligt smidt ud af deres hjem, da de deltog i et spil gravitationel billard, Sagde Luhman. Det, der ofte sker, når et flersystem falder fra hinanden, er, at to af medlemsstjernerne bevæger sig tæt nok på hinanden, at de smelter sammen eller danner en meget stram binær. I begge tilfælde, begivenheden frigiver tilstrækkelig gravitationsenergi til at drive alle stjernerne i systemet udad. Den energiske episode producerer også en massiv udstrømning af materiale, som ses på NICMOS -billederne som stofens fingre, der strømmer væk fra placeringen af ​​den indlejrede kilde, jeg stjerne.

Fremtidige teleskoper, såsom James Webb Space Telescope, vil kunne observere et stort skår af Oriontågen. Ved at sammenligne billeder af stjernetågen taget af Webb -teleskopet med Hubble's år tidligere, astronomer håber at identificere flere flugtende stjerner fra andre flerstjerners systemer, der brød fra hinanden.

Hubble -rumteleskopet er et projekt for internationalt samarbejde mellem NASA og ESA (European Space Agency). NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, styrer teleskopet. Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore udfører Hubble videnskabelige operationer. STScI drives for NASA af Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., i Washington, D.C.