Ускоряющаяся звезда дает новые ключи к разгадке развала многозвездной системы

«На основе инфракрасных изображений возраст этих трех звезд составляет всего несколько сотен тысяч лет — достаточно молодых, чтобы иметь диски материала, оставшегося после их образования», — сказал Лухман. В середине 1400-х годов эти три молодые звезды, вероятно, вели гравитационную битву друг с другом, которая закончилась, когда система взорвалась, выбросив свои звезды на высоких скоростях в разные стороны.Две из трех звезд были открыты в течение последних нескольких десятилетий — через сотни лет после того, как они были катапультированы из своей первоначальной нестабильной системы — но только после того, как инфракрасные и радионаблюдения стали достаточно продвинутыми, чтобы проникнуть в густую пыль внутри туманности Ориона Млечного Пути. . Эти более ранние наблюдения показали, что две звезды движутся с большой скоростью в противоположных направлениях друг от друга.

Ранее астрономы проследили пути двух противоположно движущихся звезд и обнаружили, что 540 лет назад они находились в одном и том же месте. Это открытие предполагало, что они были частью ныне несуществующей системы множественных звезд в туманности Ориона. Но объединенная энергия дуэта, толкающая их наружу, не складывалась. Предыдущие исследователи подсчитали, что энергия по крайней мере еще одной звезды была необходима, чтобы взорвать себя, а также двух противоположно движущихся звезд.

Астрономы во главе с Лухманом проследили путь недавно открытой звезды и обнаружили, что она ведет к тому же месту, где находились две ранее известные звезды 540 лет назад. Ускоряющееся трио находится в небольшой области молодых звезд, называемой туманностью Клейнмана-Лоу, недалеко от центра обширного комплекса туманностей Ориона, в 1300 световых годах от Земли. Все три звезды летят чрезвычайно быстро, покидая туманность Клейнмана-Лоу, почти в 30 раз быстрее, чем большинство других звезд туманности.Луман наткнулся на третью быструю звезду, названную «источником x», когда он охотился за свободно плавающими планетами в туманности Ориона в составе международной группы под руководством Массимо Робберто из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд.

Команда использовала видение в ближнем инфракрасном диапазоне широкоугольной камеры 3 Хаббла для проведения обзора. «Наблюдалось очень мало примеров таких звезд, особенно в очень молодых скоплениях», — сказал Лухман, хотя компьютерное моделирование привело астрономов к предсказанию, что эти гравитационные перетягивания каната будут происходить в молодых скоплениях, где новорожденные звезды сгущаются друг с другом. .Во время анализа Луман сравнивал новые инфракрасные изображения, сделанные в 2015 году, с инфракрасными наблюдениями, сделанными в 1998 году камерой ближнего инфракрасного диапазона и многообъектным спектрометром (NICMOS). Он заметил, что «источник x» значительно изменил свое положение на изображениях телескопа Хаббла за 17 лет относительно ближайших звезд, что указывает на то, что «источник x» движется необычно быстро, около 130 000 миль в час.

Затем Луман посмотрел на предыдущие местоположения звезды, проецируя ее путь назад во времени. Он понял, что в 1470-х годах «источник x» находился рядом с тем же начальным местоположением в туманности Кляйнмана-Лоу, что и две другие убегающие звезды, названные Беклин-Нойгебауэр (BN) и «источник I».

«Скорее всего, всех трех звезд выгнали из дома, когда они играли в гравитационный бильярд», — сказал Лухман. Что часто случается, когда множественная система распадается, так это то, что две звезды перемещаются достаточно близко друг к другу, что они либо сливаются, либо образуют очень тесную пару. В любом случае их сближение высвобождает достаточно гравитационной энергии, чтобы вытолкнуть все другие звезды в системе наружу. Энергетический эпизод также вызывает массовый отток материала, который мы видим на инфракрасных изображениях Хаббла с помощью NICMOS в виде пальцев материи, движущихся прочь от местоположения звезды "источник I".

Предыдущие исследования показали, что этот материал указывает на «источник I» как на зачинщика распада системы.«Когда вы смотрите на инфракрасные изображения NICMOS, очень очевидно, что есть эти пальцы излучения, исходящие из« источника I »в центре туманности Кляйнмана-Лоу, где произошло взаимодействие», — сказал Робберто. «Это струи вещества, такие же, как струи, выпущенные молодыми звездами, за исключением того, что истечение здесь намного более взрывное и в гораздо большем масштабе, чем вы обычно видите от молодой звезды».Звезда BN была обнаружена на инфракрасных изображениях в 1967 году, но ее быстрое движение не было обнаружено до 1995 года, когда радионаблюдения измерили скорость звезды на уровне 60 000 миль в час. «Источник I» движется со скоростью примерно 22 000 миль в час. Звезда была обнаружена только в радионаблюдениях, потому что она настолько сильно покрыта пылью, что блокируется весь ее видимый и инфракрасный свет.

Телескопы будущего, такие как космический телескоп Джеймса Веба, который строит НАСА, смогут наблюдать большую часть туманности Ориона. Сравнивая изображения туманности, сделанные этим будущим телескопом, с изображениями, сделанными Хабблом несколькими годами ранее, астрономы надеются идентифицировать больше убегающих звезд из взорвавшихся множественных звездных систем.