Crédito:A. Irrgang, Fau
Un equipo internacional de astrónomos ha identificado el origen de una estrella fugitiva de alta velocidad llamada PG 1610 + 062 y determinó que probablemente fue expulsada de su cúmulo de nacimiento con la ayuda de un agujero negro de masa media (MMBH).
Los hallazgos se publican en la revista Astronomía y Astrofísica .
Para poner restricciones estrictas en la velocidad de rotación proyectada de PG 1610 + 062, su velocidad radial, así como medir su composición química con precisión, el equipo necesitaba datos espectrales de la estrella, pero su distancia y posición en el cielo hicieron que el Espectrógrafo e Imágenes (ESI) Echellette del Observatorio W. M. Keck fuera la única herramienta para el trabajo.
"En el hemisferio norte, solo la combinación del Observatorio Keck y ESI nos dio lo que necesitábamos. El área de recolección de Keck nos permitió recolectar suficientes fotones para nuestro objeto y ESI tiene exactamente la resolución correcta, que es lo suficientemente alto para resolver todas las características espectrales, "dice el coautor Thomas Kupfer, un becario postdoctoral del Instituto Kavli de Física Teórica en la Universidad de California, Santa Bárbara.
Aunque antes se consideraba una estrella vieja con media masa solar, típico del halo galáctico, los datos del Observatorio Keck revelaron que PG1610 + 062 es en realidad una estrella sorprendentemente joven que es diez veces más masiva, Expulsado del disco galáctico casi a la velocidad de escape de la Vía Láctea.
Algunas estrellas aún más rápidas llamadas estrellas de hipervelocidad (HVS), existen:los tres primeros se descubrieron en 2005. Entre ellos se encuentra la estrella única US 708, que se encontró a partir de observaciones utilizando el espectrómetro de imágenes de baja resolución (LRIS) en el telescopio Keck I; iba tan rápido que escapó de la atracción gravitacional de la Vía Láctea. Para lograr tales velocidades se requiere un evento de honda extremadamente dramático.
Joven, Las estrellas masivas como PG 1610 + 062 en el halo galáctico de la Vía Láctea viven lejos de las regiones de formación estelar de nuestra galaxia. Los astrónomos están tratando de comprender cómo estas "estrellas fugitivas" se vieron obligadas a abandonar su lugar de nacimiento. Nuevas observaciones de PG 1610 + 062 sugieren que un agujero negro de tamaño mediano en la Vía Láctea puede ser responsable de expulsar a la estrella de su cúmulo de origen. Crédito:A. Irrgang, Fau
Las simulaciones realizadas en 1988 sugirieron que un gigante, El agujero negro de 4 millones de masas solares (SMBH) podría hacer el truco. Al interrumpir un sistema estelar binario, es decir, tragar una estrella y dejar a su socio estelar con toda la energía del sistema, expulsándolo mucho más allá de la velocidad de escape de la Vía Láctea. A falta de otras explicaciones plausibles para la formación de HVS, este escenario fue aceptado fácilmente como el mecanismo de expulsión estándar, en particular después de que la evidencia de observación de la existencia de tal SMBH en el Centro Galáctico se volviera abrumadora a principios de la década de 2000.
Al utilizar las medidas de precisión astrométrica sin precedentes de la nave espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea, PG1610 + 062 se remonta a ninguna parte cerca del Centro Galáctico, pero al brazo espiral de Sagitario de nuestra galaxia, por lo tanto, descartando la idea de que el Centro Galáctico SMBH lanzara la estrella.
Aún más interesante es la aceleración extrema derivada de PG1610 + 062, que excluye muy probablemente todos los escenarios alternativos excepto la interacción con un MMBH. Se ha predicho que tales objetos existen en cúmulos estelares jóvenes en los brazos espirales de la Vía Láctea, pero aún no se ha detectado ninguno.
"Ahora, PG1610 + 062 puede proporcionar evidencia de que los MMBH podrían existir en nuestra galaxia. Ha comenzado la carrera para encontrarlos, "dice el autor principal Andreas Irrgang de la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberg en Alemania.
Hay mucho más que aprender sobre esta estrella y su lugar de origen. A medida que avanza la misión de Gaia, la precisión mejorará y el lugar de origen se reducirá aún más, posiblemente permitiendo a los astrónomos buscar el cúmulo de estrellas padre y, en última instancia, el agujero negro.
El equipo, que incluye a Felix Fürst del Centro Europeo de Astronomía Espacial en España, Stephan Geier del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Potsdam en Alemania, y Ulrich Heber de la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberg, actualmente está buscando candidatos adicionales similares a PG1610 + 062 utilizando Gaia y otros grandes telescopios topográficos. El más brillante los más cercanos podrían ser adecuados para rastrear los núcleos de los cúmulos estelares, lo que podría proporcionar evidencia de agujeros negros de masa intermedia en sus centros.
