Astronomi su pretražili galaktički halo u potrazi za tragovima drevnih sudara crnih rupa – ali nisu pronašli ništa. I to je važno.
Zamislite zvijezdu koja napušta srce Mliječne staze brzinom od nekoliko stotina kilometara u sekundi – izbačena silovitim događajem poput sudara crnih rupa. Takvi su objekti poznati kao hiperbrze zvijezde, a nastaju uslijed gravitacijskih poremećaja u blizini supermasivne crne rupe u galaktičkom središtu, poznate kao Strijelac A* (Sgr A*). No, što je s onima koje su izbačene sporije – tihim svjedocima drevnih kozmičkih sudara?
Tim astronoma sa Sveučilišta u Leidenu u Nizozemskoj, pod vodstvom Silla Verbernea, pokušao je pronaći upravo takve zvijezde. Njihovo istraživanje je objavljeno na otvorenom serveru arXiv te je predano časopisu Astronomy & Astrophysics.
DESI i Gaia: teleskopski tandem za forenzičku astronomiju
Kako bi pronašli potencijalne bjegunce iz galaktičkog centra, znanstvenici su koristili podatke iz DESI-ja (Dark Energy Spectroscopic Instrument), spektroskopskog instrumenta postavljenog na teleskop Mayall u Arizoni, te iz svemirskog opservatorija Gaia.
DESI je osmišljen kako bi proučavao širenje svemira i ulogu tamne energije, ali je u ovom slučaju poslužio za analizu galaktičkog haloa – sferoidna nakupina pojedinačnih zvijezda, kuglastih zvjezdanih skupova, plina, prašine i tamne tvari koji okružuje Mliječnu stazu. Istraživači su se fokusirali na zvijezde koje bi se mogle izdvojiti po dva kriterija: brzini kretanja i metalnosti (odnosu željeza prema vodiku, [Fe/H]).
“Kombinacija visoke metalnosti i niskog kutnog momenta u odnosu na galaktičku ravninu mogla bi odati podrijetlo iz središta galaksije”, navode autori studije.
Prvi korak bio je izraditi simulaciju: kako bi trebala izgledati populacija zvijezda izbačenih iz središta Mliječne staze? Modeliranjem takvih objekata tim je stvorio “otisak” koji su potom tražili u stvarnim podacima. No potraga nije bila jednostavna. Halo je prepun ostataka drevnih galaksija koje je Mliječna staza progutala, poput Gaia-Enceladus-Sausage i Splash struktura, koje također imaju visoku metalnost.
Zato je bilo ključno razlikovati moguće bjegunce iz galaktičkog centra od ostalih zvjezdanih populacija. Precizno mjerenje njihove metalnosti i dinamike pomoglo je u toj forenzičkoj analizi.
Što znači kad ništa ne pronađeš?
Rezultat? Niti jedna zvijezda u promatranom uzorku nije se pokazala kao uvjerljiv kandidat za sporo izbačenu zvijezdu iz crne rupe Sgr A*.
Iako bi to moglo zvučati kao neuspjeh, zapravo je riječ o vrijednom podatku. “Naša analiza donosi ne-detekciju koju koristimo za postavljanje gornje granice na stopu izbacivanja zvijezda iz galaktičkog centra tijekom posljednjih otprilike 5 milijardi godina”, pišu autori.
Znanstvenici procjenjuju da u posljednjih pet milijardi godina prosječno nije bilo više od tri izbačene zvijezde na tisuću godina – što je u granicama očekivanog za rijetke slučajeve kada crna rupa razdvoji binarni zvjezdani sustav. Taj se proces naziva Hillsov mehanizam: dvije bliske zvijezde naiđu na supermasivnu crnu rupu, jedna bude uhvaćena, a druga izbačena velikom brzinom.
Zašto to uopće ima smisla tražiti? Jer broj pronađenih (ili nepronađenih) zvijezda može reći nešto o prošlosti same crne rupe u središtu galaksije. Ako je Strijelac A u prošlosti doživio veće sudare s drugim crnim rupama, očekivalo bi se da je izbacivao zvijezde u okolni prostor. Budući da takve zvijezde nisu pronađene, istraživači zaključuju da takvih velikih sudara najvjerojatnije nije bilo — barem ne u zadnjih nekoliko milijardi godina.*
Negativan rezultat ne znači da nema priče — upravo suprotno. On sužava mogućnosti i daje istraživačima stabilniju osnovu za razumijevanje kako se naša galaksija razvijala. A to je često prvi korak prema stvarnom otkriću.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
