Kineski astronomi izvijestili su o otkriću nove zvijezde velike brzine udaljene oko 4.200 svjetlosnih godina. Nova zvijezda, označena kao J0731+3717, izbačena je iz kuglastog skupa Messier 15 putem crne rupe srednje mase.
Kuglasti skupovi: Prirodni laboratoriji
Kuglasti skupovi su ‘kolekcije‘ zvijezda čvrsto vezanih gravitacijom koje orbitiraju oko galaksija. Astronomi ih doživljavaju kao prirodne laboratorije koji omogućuju proučavanje evolucije zvijezda i galaksija. Posebno, kuglasti skupovi mogu pomoći istraživačima da bolje razumiju povijest formiranja i evoluciju galaksija ranog tipa, budući da se podrijetlo kuglastih skupova čini usko povezanim s razdobljima intenzivnog stvaranja zvijezda.
Messier 15: Jedan od najstarijih kuglastih skupova
Messier 15 (također poznat kao NGC 7078 ili M15), smješten oko 35.700 svjetlosnih godina od Zemlje, je skup s radijusom od oko 88 svjetlosnih godina i procijenjenom masom od 560.000 sunčevih masa. To je jedan od najstarijih (oko 12,5 milijardi godina) i najmetal-siromašnijih kuglastih skupova u našoj galaksiji, s metalnošću od približno -2,25. Također, jedan je od najgušće zapakiranih kuglastih skupova u našoj galaksiji.
Ovaj skup poznat je po tome što udomljuje crnu rupu srednje mase s procijenjenom masom od 1.700 do 3.200 sunčevih masa.
Otkriće zvijezde velike brzine J0731+3717
Tim astronoma predvođen Yang Huangom s Kineske akademije znanosti u Pekingu nedavno je proveo potragu za zvijezdama velike brzine koje bi mogle biti izbačene iz kuglastog skupa. Kao rezultat toga, analizirajući podatke uglavnom iz Sloan Digital Sky Survey (SDSS) i ESA-ine satelitske misije Gaia, pronašli su obećavajućeg kandidata u skupu Messier 15.
“Izvještavamo o otkriću zvijezde velike brzine J0731+3717, čija se povratna putanja prije oko 21 milijun godina presijeca s putanjom kuglastog skupa M15 unutar radijusa plime skupa,” objasnili su istraživači.
Karakteristike zvijezde J0731+3717
J0731+3717 ima ukupnu brzinu od 418,71 km/s, masu od oko 0,69 sunčevih masa i efektivnu temperaturu od 6.062 K. Zvijezda, za koju se procjenjuje da je stara 13 milijardi godina, smještena je oko 4.200 svjetlosnih godina od Zemlje i ima metalnost na razini od -2,23.
Studija je otkrila da, iako je J0731+3717 trenutno 37.500 svjetlosnih godina udaljena od Messier 15, njihove se povratne putanje presijecaju prije 21 milijun godina s relativnom brzinom od 548 km/s i najbližom udaljenošću od približno 189 svjetlosnih godina. Ta je udaljenost manja od radijusa plime Messier 15, koji se procjenjuje na 430 svjetlosnih godina.
Osim toga, ispostavilo se da J0731+3717 pokazuje rijetke kemijske otiske koji su u skladu s onima iz Messier 15, te ima sličnu metalnost i starost kao i skup. Stoga su astronomi zaključili da je ova zvijezda izvorno povezana s Messier 15.
Autori rada pretpostavljaju da je J0731+3717 najvjerojatnije gravitacijski izbačena s udaljenosti od samo 1 AU od središta Messier 15. Dodali su da izbacivanje s takvom velikom brzinom zahtijeva crnu rupu s masom od najmanje 100 sunčevih masa.
Ovo otkriće ne samo da pruža fascinantan uvid u dinamiku kuglastih skupova, već i potencijalno doprinosi našem razumijevanju crnih rupa srednje mase. Daljnje istraživanje i promatranje moglo bi razjasniti mnoge misterije povezane s evolucijom zvijezda i njihovim interakcijama unutar ovih gustih zvjezdanih jata. Otkriće je predstavljeno u radu objavljenom 3. lipnja na otvorenom serveru arXiv.
