Illustrasjonen viser raske stjerner som er på vei inn (gule) eller ut (røde) av Melkeveien, sett av ESAs romteleskop Gaia. (Bilde: NASA/ESA/Hubble/Marchetti et al 2018)
Stjerner suser inn og ut av Melkeveien
Noen stjerner kan komme fra andre galakser.
Melkeveien teller mer enn hundre milliarder stjerner. De aller fleste befinner seg i galakseskiven, en skiveformet spiral som roterer rundt en tett sky av stjerner i midten, kalt galaksekjernen.
Inne i galaksekjernen sitter et kjempemassivt svart hull. Dens enorme tyngdekraft både suger stjerner inn mot kjernen og slynger dem utover igjen.
Over og under galakseskiven er et mindre antall stjerner spredt utover i en tynn sfære.
Har undersøkt 1,7 milliarder stjerner
Stjernene i Melkeveien beveger seg med en fart på hundrevis av kilometer per sekund. De hurtigste stjernene kalles for hyperraske stjerner.
Til nå har kun få hyperraske stjerner blitt oppdaget. Men med nye data fra den europeiske romorganisasjonen ESAs romteleskop Gaia kunne astronomene se etter slike stjerner.
Gaia har kartlagt mer enn 1,7 milliarder av Melkeveiens stjerner. For 7 millioner av de mest lyssterke av disse stjernene har Gaia også målt hvor raskt de beveger seg bort fra jorda.
Kommer fra nabogalakser?
– Slik fant vi 20 stjerner som har så stor fart at de på sikt kan komme til å forlate Melkeveien, sier Elena Maria Rossi, astronom ved Universitetet i Leiden i Nederland.
Men i stedet for å suse ut av Melkeveien, var de fleste av disse raske stjernene på full fart innover mot galaksekjernen.
– Dette kan være stjerner som kommer fra andre galakser, sier Tommaso Marchetti, en av de andre forskerne i undersøkelsen.
Kanskje kommer de raske stjernene fra Den store magellanske sky, en mindre galakse som går i bane rundt Melkeveien, eller fra galakser enda lenger borte.
Stemmer dette vil de raske stjernene inneholde spor av sitt opphav. Dermed kan nærmere undersøkelser av disse stjernene gi informasjon om galaksen de kommer fra.
Viser stjernenes opphav
- Siden stjerner kan få ekstremt høy fart fra tyngdekraften til supermassive svarte hull, kan raske stjerner fra andre galakser være tegn på at galaksen de kommer fra har slike svarte hull, sier Elena.
Men de raske stjernene kan også ha vært del av binære systemer med to stjerner som går i bane rundt hverandre. Om den ene stjernen eksploderte som supernova, kan den andre stjernen ha blitt kastet inn mot Melkeveien.
De raske stjernene kan også komme fra Melkeveiens omgivende sfære, og ble slynget innover mot galaksekjernen da en av de mange mindre nabogalaksene kom for nær og ble slukt av Melkeveien.
Mer informasjon om alderen og sammensetningen til de raske stjernene vil kunne avsløre hvor de kommer fra.
– En stjerne fra Melkeveiens omgivende sky vil antakeligvis være relativt gammel og for det meste bestå av hydrogen, mens stjerner fra andre galakser vil inneholde mye tyngre grunnstoffer, sier Tommaso.
Blant annet kan fargen til en stjerne si hvilke grunnstoffer den består av.
Nye data fra Gaia i 2020
Bakketeleskoper vil kunne gi mer informasjon om egenskapene til og hvor de raske stjernene kommer fra.
Imens fortsetter Gaia å skanne stjernene i Melkeveien, inkludert de raske stjernene som er omtalt her.
Elena, Tommaso og kollegene deres ved Universitetet i Leiden undersøker dataene fra Gaia videre på jakt etter flere raske stjerner.
Det kommer minst to nye datasett fra teleskopet. De vil bli publisert i 2020 og vil gi ny og enda mer presis informasjon om et større sett med stjerner.
Referanse:
Marchetti, T. m.fl: Gaia DR2 in 6D: Searching for the fastest stars in the Galaxy. Monthly notices of the Royal Astronomical Society. (sammendrag) https://doi.org/10.1093/mnras/sty2592
