Las estrellas fugaces reales se ven muy diferentes de lo que esperas

Aidan Ginsburg Es profesora académica de Física y Astronomía de la Universidad Estatal de Georgia. Esta historia fue publicada originalmente en un Conversacion.

“Veo tu gloria como una estrella fugaz”.

Eso dijo el conde de Salisbury mientras contemplaba el futuro en la obra de Shakespeare Ricardo II.

Durante el Renacimiento inglés, la gente creía que las estrellas fugaces eran estrellas que caían del cielo y presagio de desgracia. Pero a finales del siglo XIX, Creado por científicos La verdad es que es mucho más mundano. Lo que comúnmente se llama hoy Estrellas fugaces o fugaces Son simplemente pequeños trozos de roca o polvo que se queman rápidamente cuando ingresan a la atmósfera terrestre.

Pero la naturaleza tiene una sorpresa para ti: las estrellas fugaces existen.

I astrofísico quien estudia Mecánica celeste—Cómo se mueven objetos como estrellas, planetas y galaxias.

De 2005 a 2014, un Gran control de relaciones públicasfusión de gramo Encuesta Sloan Digital Sky y telescopios en Observatorio Fred Lawrence Whipple Se ha confirmado que una nueva clase de estrellas se mueve tan increíblemente rápido que pueden escapar de la atracción gravitacional de sus galaxias progenitoras.

Los astrónomos recién están comenzando a comprender estas estrellas del mundo real, llamadas estrellas súper rápidas—Haga zoom a través del universo a millones de millas por hora.

Estrellas giratorias y catapultas

La historia de las estrellas superrápidas comenzó en 1988, cuando Jack Gilbert Hills, el teórico comenzó en Laboratorios Nacionales de Los Alamos, tiene una idea inspiradora: ¿Qué pasaría si un sistema estelar binario, dos estrellas que están unidas gravitacionalmente entre sí y orbitan alrededor de un centro de masa común, viajara cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea? Hills calculó que fuerza de marea del agujero negro Apriete el sistema binario en dos partes.

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Imagina a dos patinadores sobre hielo tomados de la mano y girando hasta que de repente se sueltan. Los dos patinadores volarán lejos el uno del otro. De manera similar, cuando dos estrellas en un sistema binario están separadas por un encuentro cercano con un agujero negro, divergirán. En tal confrontación, una sola estrella podría ganar suficiente energía para ser expulsada por completo de la galaxia.

Los astrónomos ahora saben que así es como nacen las estrellas ultrarrápidas.

Una estrella de hipervelocidad, HE 0437-5439, ha sido lanzada desde el centro de la Vía Láctea y está en un vuelo de ida fuera de la galaxia. aclaración: NASA, Agencia Espacial Europea y c. Tocino (STScI)Y CC BY

Teoría, observaciones y simulaciones

Después de la publicación del artículo de Hills, la comunidad astronómica consideró a las estrellas ultrarrápidas como una perspectiva interesante, aunque no hubo evidencia para la observación. Eso cambió en 2005.

Mientras observa las estrellas en Aura de la vía láctea, un equipo de investigadores que utiliza Observatorio MMT. En Arizona, me encontré con algo inesperado. Observaron una estrella que huía de la Vía Láctea a 2 millones de millas por hora (3,2 millones de kilómetros por hora). Fue esto HVS1, la primera estrella de hipervelocidad conocida.

Las notas cuentan parte de la historia, pero para ayudar a responder otras preguntas, como qué le sucede al compañero después de que se separa de la estrella de hipervelocidad, mi asesor y yo recurrimos a las simulaciones por computadora. Nuestros modelos predicen que la otra estrella del exmarido suele ser La izquierda gira en torno al agujero negro. De la misma forma que la Tierra gira alrededor del sol.

La simulación utiliza las leyes de la física para calcular las órbitas y trayectorias de las estrellas, incluidas las de hipervelocidad. Grafico: ESO / L. Road / spaceengine.orgY CC BY

Otro resultado interesante de este esfuerzo de modelado fue el descubrimiento de que Dos estrellas pueden chocar entre sí.. Cuando esto sucede, las estrellas pueden fusionarse en una estrella muy masiva.

Si se está preguntando qué podría golpear a un planeta que orbita una de estas estrellas, también lo diseñamos. en un Documento corto de 2012, y mis colegas demostraron que el agujero negro en el centro de nuestra galaxia puede expulsar planetas de la Vía Láctea a aproximadamente un 5% de la velocidad de la luz.

A día de hoy, no se han descubierto planetas ultrarrápidos, pero Pueden ser muy buenos afuera, esperando una oportunidad para algunos astrónomos felices.

No todas las estrellas rápidas abandonan la galaxia.

Uso de datos de Nave espacial Gaia, lanzado en 2013, mis colegas y yo descubrimos que algunas estrellas anteriormente consideradas “estrellas ultrarrápidas” por la comunidad astronómica son en realidad Puede estar relacionado con la Vía Láctea..

Si bien este resultado puede parecer decepcionante, en realidad revela dos puntos importantes. Primero, existen varios mecanismos para acelerar las estrellas a altas velocidades. Hoy los astrónomos saben Miles de estrellas veloces. Sin embargo, el hecho de que una estrella se mueva tan rápido no la convierte necesariamente en una estrella superrápida sin relación con la Vía Láctea. En segundo lugar, las verdaderas estrellas de hipervelocidad que escapan de la Vía Láctea pueden ser incluso más raras de lo que se pensaba.

Nave espacial circular volando a través de una galaxia estrella púrpura
Los datos de los telescopios terrestres y espaciales, como Gaia, ayudan a los astrónomos a aprender más sobre todo tipo de estrellas de alta velocidad. aclaración: quien – cualY CC BY

El futuro es brillante y rápido

Me parece agradable que haya meteoritos reales. Es igualmente sorprendente que el estudio de sus trayectorias y velocidades pueda ayudar a responder algunas de las preguntas más importantes de la ciencia actual.

Por ejemplo, las estrellas ultrarrápidas pueden proporcionar pistas sobre La naturaleza y distribución de la materia oscura. En el universo. Las estrellas ultrarrápidas también pueden ser la clave para la respuesta a si existen Más que un agujero negro En el centro de la galaxia.

Mis estudiantes usan NASA Transitando un satélite para estudiar los planetas exteriores Para buscar planetas alrededor de estas rápidas estrellas. El descubrimiento de un solo planeta alrededor de una estrella a hipervelocidad cambiaría para siempre las ideas sobre la formación y viabilidad de planetas.

Estas estrellas son rápidas, pero poco a poco están arrojando luz sobre los secretos de la naturaleza. Si bien es posible que no pueda ver una estrella de meteorito real con sus propios ojos, definitivamente puede pedirle un deseo a alguien.

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