به نظر میرسد فضانوردان بالاخره توانستهاند توضیحی برای این سوال که چرا سریعترین ستارههای کهکشان ما، سرعتهایی دارند که قوانین فیزیک را نقض میکنند، پیدا کنند؛ این اجرام، درواقع ستارگانی هستند که از سایر کهکشانهایی که به دور راه شیری میچرخند، در حال فرارند.
این نتیجه توسط دانشمندانی که اطلاعات حاصل از قویترین تلسکوپها را تحلیل کرده و مدلهایی شبیهسازی شده برای پشتیبانی از نظریهشان ساختهاند، ارائه شده است.
این ستارهها، که با نام ستارههای هایپرولوسیتی (بسیار سریع) شناخته میشوند، به قدری سریع حرکت میکنند که میتوانند از کشش و جاذبهی راه شیری فرار کنند؛ این سرعت از هر سرعتی که ما انتظار داریم بیشتر است: سرعتی معادل ۱۲۰۰ کیلومتر بر ثانیه (۷۴۶ مایل بر ثانیه) که در مقایسه با سرعت ۱۰۰ کیلومتر بر ثانیهی اکثر ستارهها، بسیار زیاد است. گروهی از محققان در دانشگاه کمبریج انگلستان، معتقدند این سرعت سرسامآور ممکن است به خاطر انفجارهای ستارهای در کهکشانهای اطراف، از جمله کهکشان کوتولهی ابرهای بزرگ ماژلانی (large magellanic clouds=LMC)، ایجاد میشود. یکی از محققان به نام راب ایزارد (Rubb Izzard) میگوید:
این ستارهها تازه از یک قطار سریعالسیر بیرون آمدهاند، بنابراین تعجبی ندارد که اینهمه سریع باشند. این اتفاق همچنین دلیل موقعیت این ستارهها را نیز در آسمان توضیح میدهد؛ به این شکل که سریعترین گریختگان، از مدار LMC به سمت منظومههای Leo و Sextans خارج میشوند.
فضانوردان از اطلاعات به دست آمده از آسمانپیمای دیجیتال Slone در مقابل مدلهای خودشان استفاده کردهاند تا نشان دهند ستارگان گریخته، میتوانند از منظومههای خورشیدی جفت که در مرکزشان به جای یک ستاره، دو ستاره وجود دارد، ایجاد شده باشند.
اگر هر یک از این ستارههای مرکزی به عنوان یک اَبَرنواختر منفجر شود، ستارهی دیگر در اثر نیروی حاصل از این انفجار میتواند با سرعتی که در حال چرخش بود، به سمت فضا پرتاب شده و ستارهای گریخته را ایجاد کند.
ما مدتی است دربارهی ستارههای هایپرولوسیتی (با سرعتهای بسیار بالا) اطلاعاتی داریم، اما ستارههایی که در منظومهی شمسی ما ایجاد میشوند، به سرعتهای هایپرولوسیتی نمیرسند؛ به این دلیل که ستارههای جفت بدون ترکیب شدن در هم نمیتوانند چنین سرعتی را ایجاد کنند.
علاوهبراین، پیش از ادغام شدن دو ستاره عامل دیگری نیز باید در ایجاد این سرعت دخیل باشد.
پس اگر ستارههای گریخته، از کهکشانی خارج از راه شیری (که خود با سرعت زیاد در حال حرکت است) به بیرون پرتاب شدهاند، ما میتوانیم دربارهی سرعتهای هایپرولوسیتی صحبت کنیم. منظومهی LMC با سرعتی معادل ۴۰۰ کیلومتر بر ثانیه حول منظومهی شمسی ما میچرخد.
فضانوردان قبلا فکر میکردند این سرعتهای بسیار بالا ممکن است توسط سیاهچالههایی بسیار بزرگ ایجاد شده باشند، تااینکه ستارهی بسیار سریعی پیدا شد که در اطرافش سیاهچالهای وجود نداشت. فرضیههای قدیمی شامل متلاشی شدن کهکشانهای کوتوله یا خوشههای ستارهای بینظم بودند. هیچ یک از این فرضیههای قدیمی نتوانستند محققان دانشگاه کمبریج را راضی کنند و هیچ کدامشان نیز نمیتوانستند توضیح دهند چرا ستارگانی با سرعت بسیار بالا فقط در بخش خاصی از فضا دیده میشوند. تاکنون حدود ۲۰ ستارهی هایپرولوسیتی در آسمان کشف شدهاند که همگی در اطراف منظومههای Leo و Sextan هستند.
محققان مدلهای مختلف را کنار هم گذاشتند و توانستند مدلی را برای تولد و مرگ یک ستاره در منظومهی LMC در طی ۲ میلیارد سال شبیهسازی کنند و با استفاده از آن پیشبینی کردهاند که در آسمان شب، باید حدود ۱۰۰۰۰ ستارهی گریخته وجود داشته باشند که نیمی از آنها پتانسیل تبدیل شدن به ستارهی هایپرولوسیتی را دارند.
با پیشرفت اطلاعات ما دربارهی کهکشانها، به زودی خواهیم توانست این فرضیهی جدید را نیز به آزمایش بگذاریم. محقق اصلی، داگلاس بوبِرت (Douglas Boubert) میگوید:
ما به زودی خواهیم فهمید فرضیهمان درست است یا خیر. ماهوارهی آژانسهای فضایی اروپا به نام Gaia satellite سال آینده اطلاعاتی از میلیاردها ستاره را برای ما ارسال خواهد کرد که در میان آنها باید ردپایی از ستارگان هایپرولوسیتی بین دو منظومهی Leo و Sextan در شمال و منظومهی LMC در جنوب باشد.
این تحقیق در مجلهی Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.