Estrelas hipervelozes contam a história da Via Láctea

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Ilustração da ejeção de S5-HVS1 por Sagitário A*, o buraco negro no centro da Via Láctea. O buraco negro e a estrela companheira de S5-HVS1 podem ser vistos à esquerda, enquanto S5-HVS1 está no plano da frente, a viajar incrivelmente depressa. Créditos: James Josephides (Swinburne Astronomy Productions)

Esses objetos avançam a mais de mil quilômetros por segundo: as estrelas mais rápidas da Via Láctea. O candidato a PhD Fraser Evans conduziu pesquisas sobre essas indescritíveis estrelas hipervelozes e descobriu que elas têm muito a nos ensinar, sobre buracos negros e supernovas, por exemplo.

Estrelas hipervelozes (HVS – Hiper Velocity Stars) são estrelas que se movem tão rápido que podem escapar da gravidade da Via Láctea. Em 2019, os astrônomos descobriram uma estrela – a S5-HVS1 – que viaja a impressionantes 1.755 quilômetros por segundo. Dezenas dessas estrelas já foram encontradas. Mas provavelmente existem cerca de mil desses objetos em nossa galáxia.

Milhões de estrelas simuladas computacionalmente

Evans usou simulações de computador para ejetar milhões de estrelas falsas (simuladas) de hipervelocidade através da Via Láctea. Ele queria entender melhor de onde eles e sua velocidade vêm. . Os resultados de sua pesquisa tornarão mais fácil encontrar estrelas hipervelozes no futuro.

Para fazer as simulações de computador certas, usamos muitos dados do telescópio espacial Gaia, que mapeou impressionantes dois bilhões de estrelas em nossa Via Láctea.

Fraser Evans
Estrelas hipervelozes vagando pela Via Láctea. Crédito: Fraser Evans

Buracos negros e supernovas

Mas por que é tão importante para os astrônomos descobrir mais sobre esses demônios da velocidade?

Podemos supor com grande certeza que algumas das estrelas de hipervelocidade que agora foram descobertas foram ejetadas após um encontro gravitacional com o enorme buraco negro no centro da Via Láctea: Sagitário A*. Vemos um efeito semelhante na Grande Nuvem de Magalhães, outra galáxia que temos motivos para acreditar que também contém um buraco negro. As estrelas que se transformam em supernovas são incrivelmente raras em nossa Via Láctea e o evento é tão curto que é difícil de medir. Além disso, há tantas estrelas e tanta poeira voando ao redor de Sagitário A* que não conseguimos ver direito o que está acontecendo lá. Algumas estrelas de hipervelocidade estão voando em partes mais visíveis do espaço e podem nos dizer mais sobre de onde elas vêm. Por exemplo, sobre a gravidade dos buracos negros ou a quantidade de energia que uma supernova produz.

Fraser Evans
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As regiões centrais da nossa Galáxia, a Via Láctea, observadas pelo instrumento NACO, que opera no infravermelho próximo e está montado no VLT do ESO. A posição do centro, que contém o buraco negro conhecido por Sgr A*, com uma massa de 4 milhões de vezes a massa do Sol, está assinalada com uma cruz laranja. A estrela S2 fez uma aproximação ao buraco negro em 2018 e foi usada como uma sonda única da forte gravidade para testar a teoria da relatividade geral de Einstein. Créditos: ESO/MPE/S. Gillessen et al.

Objetos interessantes!

Embora Evans não tivesse nenhuma ambição particular de se tornar um astrônomo quando criança, seus estudos e pesquisas o deixaram fascinado por estrelas hipervelozes.

Eles são objetos muito interessantes. Mil quilômetros por segundo é extremamente rápido. Você poderia voar ao redor do mundo em menos de um minuto. Eles também têm uma história para contar sobre processos no universo sobre os quais sabemos pouco e ainda temos muito a descobrir.

Fraser Evans

Fonte

Leiden: How the speed demons of the universe tell us something about the Milky Way

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