Esta estrella salvaje y fugitiva parece haber sido expulsada por un agujero negro de 'eslabón perdido'

Un nuevo descubrimiento relacionado con una estrella deshonesta puede haber dado a los astrónomos una pista sobre uno de los misterios más extraños asociados con agujeros negros: ¿Dónde están los de tamaño mediano?

Sabemos que existen agujeros negros de masa estelar de hasta 100 veces la masa del Sol, y existen agujeros negros supermasivos que son más de 100,000 veces la masa del Sol. ¿Entre esas dos clases de peso? Nada más que alguna sugerencia tentadora ocasional.

Ahora tenemos una nueva pista, e involucra otra de nuestras cosas espaciales favoritas: una estrella fugitiva, expulsada del disco de la Vía Láctea en una trayectoria hacia el espacio intergaláctico.

El objeto se llama PG 1610 + 062, y cuando se descubrió en el halo galáctico en 1986, se pensó que era bastante típico de las estrellas del halo galáctico: viejo, hinchado, aproximadamente la mitad de la masa del Sol, y pasado el punto de fusión de hidrógeno

. También se movía bastante rápido, casi lo suficientemente rápido como para escapar de la Vía Láctea (pero no del todo).

Nuevas observaciones en 2011 reveló que la estrella no es vieja en absoluto; De hecho, es bastante joven, todavía fusiona hidrógeno y es mucho más masivo de lo que se pensaba: 10 veces la masa del Sol. En otras palabras, un Secuencia principal de tipo B estrella. Era reclasificado en 2015.

Las simulaciones en 1988 describieron algo llamado mecanismo de Hills, mediante el cual una interacción de intercambio de tres cuerpos involucra un supermasivo calabozo

y una estrella binaria puede patear una estrella a velocidades de hipervelocidad. El agujero negro captura uno de los pares binarios, arrojando al otro al espacio.

Se pensó que este era el único mecanismo capaz de producir estrellas de secuencia principal de hipervelocidad, por lo que se pensó que la trayectoria de PG 1610 + 062 era el resultado de este proceso, donde el agujero negro era Sagitario A *, el agujero negro supermasivo en el corazón de nuestra galaxia

Pero luego ocurrieron los lanzamientos de datos de Gaia, con los mapas tridimensionales más precisos de nuestra galaxia jamás producidos. Y estos revelaron que PG 1610 + 062 no es donde los astrónomos habían pensado anteriormente, sino más lejos.

Por lo tanto, un equipo internacional de astrónomos dirigido por Andreas Irrgang de la Universidad Friedrich-Alexander en Alemania decidió examinarlo más de cerca, utilizando el espectrógrafo Echellette y el generador de imágenes Echellette del Observatorio WM Keck para tratar de analizar la composición química de la estrella y poner restricciones a su rotación. velocidad (su giro) y su velocidad radial

(su velocidad en relación con el observador – nosotros).

Su análisis espectroscópico reveló que PG 1610 + 062 es bastante rico en metales, lo que confirma que es una estrella joven, ya que las estrellas más viejas tienen menos metalicidad.

Pero también descubrieron, basándose en la velocidad de la estrella, que no comenzó en ninguna parte cerca del centro galáctico. Trazaron su lugar de nacimiento hasta el brazo espiral Carina-Sagitario, donde, según creen, fue expulsado a una velocidad de alrededor de 550 kilómetros por segundo.

Y eso también es interesante. Porque eso significa que es un alto-velocidad estrella, no un hiperestrella de velocidad, que tiene velocidades superiores a 1,000 kilómetros por segundo.

Una estrella de hipervelocidad que viajaba lejos del centro galáctico a 1.700 kilómetros por segundo era descubierto a principios de este año, por lo que sabemos que Sgr A * puede ofrecer una patada más fuerte que 550 kilómetros por segundo.

Pero otros métodos de eyección estelar – interacciones gravitacionales en estrechos cúmulos estelareso supernova de una estrella en un par binario: no son lo suficientemente potentes, especialmente porque PG 1610 + 062 se mueve contra la rotación de la galaxia.

Y ahí es donde volvemos al misterio del agujero negro. La velocidad de la estrella abre la posibilidad de que una de esas personas la haya sacado de su lugar. elusivo agujeros negros de masa intermedia.

"Los encuentros cercanos con estrellas muy masivas o agujeros negros de masa intermedia ofrecen, en principio, una explicación directa", escribieron los investigadores en su artículo.

"Sin embargo, las tasas a las que pueden ocurrir esas fuertes interacciones dinámicas no están bien restringidas porque el número real de perturbadores masivos y las condiciones en sus grupos de huéspedes son inciertos".

Solo se conoce un pequeño número de estas estrellas desbocadas de alta velocidad de secuencia principal. Esta nueva investigación presenta un caso convincente para encontrar más de ellos. Encuentra las estrellas, y podemos encontrar esos agujeros negros que faltan. Y si no lo hacemos, podemos encontrar algo más igual de genial.

La investigación ha sido publicada en Astronomía y astrofísica.