אסטרונומים גילו מערכת כוכבים מהירה במיוחד ששוברת מודלים של פיזיקה נוכחית

מיקומו הנוכחי של הכוכב הבינארי וכן השמש שלנו. קרדיט: תורסטן ברנד

במרחק אלפי שנות אור, בפאתי שביל החלב, אסטרונומים גילו משהו שאף אחד לא ראה מעולם -כוכב בינארי(שני כוכבים המקיפים מרכז מסה משותף) שזז כל כך מהר, שזה מהירויות שעון שכמעט מתחרות במהירות הבריחה של הגלקסיה שלנו.

מה זה אומר? משהו בטח עוזר למערכת הכוכבים הזו לצבור מומנטום מדהים כל כך, ועד עכשיו, ההסבר הטוב ביותר שהיה לנו לכוכבים בעלי מהירות יתר הוא שהם הונעו על ידי החורים השחורים העל-מאסיביים האורבים במרכזה של גלקסיה. אבל זה העניין: הכוכב הבינארי הזה אינו מתקרב לחור שחור סופר מסיבי.

שמו PB3877, וממוקם במרחק של כ-18,000 שנות אור מכדור הארץ, הכוכב הבינארי הזה אינו הכוכב בעל מהירות יתר הראשון שמצאנו בגלקסיה שלנו. אסטרונומים זיהו עד כה יותר מ-20 כוכבים בעלי מהירות יתר שנראים מוכנים להוציא את האפקט מהשכונה הקוסמית שלנו.

כוכב מהירות יתר כזה הוא US 708,אשר אושר בשנת 2005לזנק דרך שביל החלב במהירות של כ-745 מייל לשנייה (זה 1,198 ק"מ לשנייה, או 2.7 מיליון מייל לשעה) - מהר מספיק כדי להימלט ממשיכת הכבידה של הגלקסיה.

"במהירות הזו אתה יכול לנסוע מכדור הארץ לירח תוך 5 דקות,"אמר אחד החוקרים שמצאו את US 708, יוג'ין מגנייה מאוניברסיטת הוואי. US 708 צפוי לעזוב את שביל החלב בעוד כ-25 מיליון שנה.

אבל כל שאר הכוכבים בעלי מהירות יתר שמצאנו עד לרגע זה היו כוכבים בודדים. זו הפעם הראשונה שאסטרונומים מצאו מערכת כוכבים כפולים שהשיגה מהירויות מהירות יתר.

"חקרנו כוכבים בעלי מהירות יתר מאז 2005, שנת הגילוי של שלושת הראשונים."אמר אחד החוקרים מאחורי התגלית, Ulrich Heber מאוניברסיטת פרידריך אלכסנדר בגרמניה. "בינתיים נמצאו בערך שני תריסר, אבל כולם רווקים, לאף אחד אין בן לוויה הנראה ישירות בספקטרום שלו."

העובדה ש-PB3877 מתקרב בפאתי שביל החלב היא דבר נוסף שמייחד אותו מכל דבר אחר שאסטרונומים מצאו. כל שאר הכוכבים בעלי מהירות יתר שאנו מכירים היו קרובים יחסית לחור השחור העל-מאסיבי במרכז הגלקסיה שלנו, ופיזיקאים הסכימו בדרך כלל שכך ניתן להסביר את קצבי התאוצה המדהימים שלהם.

עכשיו יש לנו משהו שמעמיד את ההשערה הזו בספק רציני.

PB3877 זוהה לראשונה על ידי חוקרים באמצעות נתונים מנתוני Sloan Digital Sky-Survey (SDSS) בשנת 2011, אבל אז, הם חשבו שמדובר בכוכב בודד. כעת, הודות לתצפיות חדשות שבוצעו עם טלסקופ 10 מטר Keck II בהוואי והטלסקופ 8.2 מטר Very Large Telescope (VLT) בצ'ילה, הצוות בגרמניה הצליח לאשר כי מדובר גם בכוכב בעל מהירות יתר, וגם מערכת בינארית.

נראה שהוא מורכב מאחד סופר-חםכוכב שחם יותר מפי חמישה מהשמש שלנו, ובן לוויה קריר ב-1,000 מעלות מהשמש שלנו.

"כשהסתכלנו על הנתונים החדשים, להפתעתנו הרבה, מצאנו קווי ספיגה חלשים שלא יכלו להגיע מהכוכב הלוהט".אומר אסטרונוםתומאס קופפרמהמכון הטכנולוגי של קליפורניה. "המלווה הקריר, בדיוק כמו הראשוני החם, מראה מהירות רדיאלית גבוהה. לפיכך, שני הכוכבים יוצרים מערכת בינארית, שהיא המועמד הבינארי הראשון רחב מהירות יתר."

הם גם הצליחו למפות את דרכו כדי לקבוע שלא ייתכן שמקורו ממרכז שביל החלב. זה אומר שלא ניתן היה להאיץ אותו על ידי חור שחור סופר מסיבי.

"מהחישובים שלנו אנו יכולים להוציא את המרכז הגלקטי כמקום המוצא, מכיוון שמסלולו מעולם לא התקרב אליו."אמרה חברת הצוות אווה זיגרר. "הוצעו מנגנוני פליטה אחרים, כמו התנגשויות כוכבים ופיצוץ סופרנובה, אבל כולם יובילו לשיבוש של בינארי רחב".

במקום זאת, הצוות משער שאו שמטען של חומר אפל חייב להקיף את הכוכב כמו סוג של 'הילה' כדי לשמור אותו יציב במהירויות מדהימות כל כך בקצה הגלקסיה, אוPB3877יכול להיות 'פולש' בין-גלקטי, שנוצר בגלקסיה שכנה לפני שחדר לשלנו. לא ברור אם זה יצליח בסופו של דבר מחוץ לשביל החלב.

"השתמשנו במודלים שונים של מסה כדי לחשב את ההסתברות שהכוכב אכן יישאר קשור לגלקסיה. רק עבור מודל הגלקסיות המסיבי ביותר זה המצב".אמר אחד החוקרים, Andreas Irrgang ממצפה ד"ר קרל רמייס בגרמניה. "זה הופך את PB3877 למטרה מצוינת לבדיקת דגמי הילה של חומר אפל."

הממצאים פורסמו ב-מכתבי יומן אסטרופיזיים,ולדברי הצוות, העצם קיומה של מערכת בינארית זו מפעיל לחץ על מודלים מקובלים ועל ההבנה הנוכחית שלנו לגביבשביל החלב.שמישהו יגיד לסטיבן הוקינגלהביא את החללית שלו לשם כדי לתת לנו מראה טוב יותר.