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La estrella de hipervelocidad más cercana fue expulsada del disco estelar interno


Las estrellas de hipervelocidad son estrellas solitarias que se mueven lo suficientemente rápido como para escapar del alcance gravitatorio de la Vía Láctea. Descubierta en 2014, LAMOST-HVS1 es una estrella de hipervelocidad masiva que está más cerca del Sol que cualquier otra estrella de su tipo. La estrella tiene 8,3 veces la masa del Sol, es 4 veces más caliente y aproximadamente 3,400 veces más brillante.

Utilizando el Telescopio Gigante de Magallanes en Chile, así como datos de la sonda espacial Gaia de la agencia espacial europea, un equipo de astrónomos recreó la trayectoria de LAMOST-HVS1. La trayectoria muestra que la estrella fue expulsada del disco estelar interno de la Vía Láctea hace 33 millones de años, y no del centro galáctico, como se creía anteriormente.

La Vía Láctea contiene miles de millones de estrellas, la mayoría de las cuales se distribuyen en una estructura llamada Disco Estelar.

En 2005, los astrónomos descubrieron estrellas en rápido movimiento que se mueven más de dos veces más rápido que la mayoría de las otras estrellas, más de 1 millón de mph (500 km por segundo). Menos de 30 de estas estrellas de hipervelocidad han sido descubiertas hasta ahora.

"Cuando las estrellas binarias pasan demasiado cerca de un agujero negro, este captura una de las estrellas binarias, y la otra es lanzada por el espacio en una catapulta gravitacional", explicaron el astrónomo de la Universidad de Michigan, Kohei Hattori, y sus colegas.

"Para producir los tipos de velocidades que medimos en las estrellas de hipervelocidad, el agujero negro tiene que ser muy masivo".

"Debido a que existe evidencia de que hay un agujero supermasivo en el centro de la Vía Láctea, muchos astrónomos creen que la mayoría de las estrellas de hipervelocidad fueron expulsadas por este agujero negro supermasivo".

Los investigadores estaban interesados en rastrear la trayectoria de LAMOST-HVS1, que se encuentra a 42,400 años luz de distancia de la Tierra y a 62,000 años luz del centro de la Vía Láctea, para determinar dónde fue expulsada en la Galaxia.

El descubrimiento
Usando la ubicación y la velocidad actual de LAMOST-HVS1 derivada de uno de los Telescopios Gigante de Magallanes y Gaia, los astrónomos pudieron rastrear su trayectoria.

Para su sorpresa, parece que la estrella fue expulsada del disco estelar, y no del centro de la Vía Láctea.

"Pensamos que esta estrella venía del centro galáctico. Pero si miras su trayectoria, está claro que no está relacionada con el centro galáctico. Tenemos que considerar otras posibilidades para determinar el origen de la estrella", dijo el Dr. Hattori.



Los científicos teorizan que la expulsión de esta estrella masiva del disco estelar puede ser el resultado de un encuentro cercano entre la estrella de hipervelocidad con múltiples estrellas masivas o un agujero negro de masa intermedia en un cúmulo de estrellas.

"Los modelos teóricos para estrellas de hipervelocidad, que incluyen múltiples estrellas masivas, rara vez producen velocidades tan extremas, lo que sugiere una posibilidad más exótica: Un agujero negro de masa intermedia", dijeron los investigadores.

"La ruta calculada de LAMOST-HVS1 se origina en una ubicación en el Brazo Espiral de Norma, que no está asociada con cúmulos de estrellas masivas conocidas anteriormente".

“Sin embargo, si este hipotético cúmulo de estrellas existe, puede estar escondido detrás del polvo en el disco estelar. Si se encuentra, sería la primera oportunidad de descubrir directamente un agujero negro de masa intermedia en el disco estelar de la Vía Láctea".

"Además, el hecho de que esta estrella pueda ser expulsada de un cúmulo masivo en el disco estelar sugiere la posibilidad de que, muchas otras estrellas de rápido movimiento por el espacio, también pueden haber sido expulsadas de tales cúmulos de estrellas".

Referencia del documento científico:
Kohei Hattori et al. 2019. Origen de una Estrella Subgigante de Hipervelocidad masiva LAMOST-HVS1: Implicación de Gaia y espectroscopia de seguimiento. La revista astrofísica, volumen 873, número 2; doi: 10.3847 / 1538-4357 / ab05c8

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