Gökbilimciler Samanyolu'ndaki bir yıldız alanını gözlemlediklerinde, ölçtükleri şeylerden biri ivme dağılımıdır. Yıldız popülasyonunun genel ivme dağılımı galaksinin dönüşünü yansıtır. Ve bir yıldız galaksinin dönüşüyle uyumlu olmadığında, bu durum gökbilimcilerin dikkatini çeker.
İki büyük yıldız kataloğuyla çalışan bir gökbilimci ekibi, galaksiden farklı hareket eden bir grup yıldız buldu. Bunlar galaksinin dışına doğru yol alan kaçak yıldızlardı.
Yeni bulgular "Gaia DR3 kullanılarak bulunan Galaktik kaçak O ve Be yıldızları" başlıklı bir makalede yer alıyor. Astronomy and Astrophysics dergisinde yayımlanan makalenin başyazarı, Barselona Üniversitesi Kozmos Bilimleri Enstitüsü Kuantum Fiziği ve Astrofizik Bölümü'nde yüksek lisans araştırmacısı olan Mar Carretero Castrillo.
Castrillo ve meslektaşları çalışmalarını iki yıldız kataloğuna dayandırdılar. Bunlar Galaktik O-Yıldız Kataloğu (GOSC) ve Be Yıldız Spektrumları (BeSS). Her ikisi de farklı türdeki büyük yıldızların kataloglarıdır: O-tipi yıldızlar ve Be-tipi yıldızlar ve bunların alt tipleri.
Araştırmacılar ayrıca ESA'nın güçlü yıldız ölçüm uzay aracı Gaia'dan gelen verileri de kullandılar. Bir milyar yıldızın konumlarını, uzaklıklarını ve hareketlerini ölçmek için astrometri kullanıyor.
Gaia'nın üstlendiği misyon, diğer araştırmacıların kendi araştırmalarında kullanabilecekleri doğru ve sağlam veriler sağlayarak astronomiyi değiştiriyor. Bu makale Gaia verileri ile iki katalogdan elde edilen verilerin birleşimine dayanmaktadır.
Galaksimizden kaç tane kaçak yıldızın yola çıktığını kimse bilmiyor, ancak gökbilimciler bunlardan daha fazlasını bulmaya devam ediyor. Bazı tahminler Samanyolu'ndan kaçan 10 milyon kaçak yıldız olduğunu söylüyor, ancak kesin olarak bilmiyoruz.
Bu onları uzaklaştıran mekanizmaya bağlı olabilir ve bu astrofizikçilerin tam olarak anlayamadığı bir şey.
Bu çalışma, özellikle büyük kütleli yıldızlara bakarak kaçak yıldız olgusuna biraz ışık tutmayı amaçlıyor.
"Büyük kütleli yıldızların ilgili bir kısmı kaçak yıldızlardır. Bu yıldızlar çevrelerine göre önemli bir tuhaf hızla hareket ederler," diye açıklıyor yazarlar.
Gaia verilerini inceleyerek her iki katalogdaki kaçak büyük kütleli ve erken tip yıldızları keşfetmek ve karakterize etmek için yola çıktılar.
"Büyük kütleli erken tip OB yıldızları Samanyolu'ndaki en parlak yıldızlardır" diye açıklıyorlar.
OB yıldızları sadece büyük ve genç değil, aynı zamanda son derece sıcaktırlar. OB birlikleri olarak adlandırılan birbirleriyle gevşek bir şekilde organize olmuş gruplar halinde oluşurlar.
Genç ve sıcak oldukları için uzun ömürlü değildirler. Çok büyük ve enerjik oldukları ve birçoğu süpernova olarak patladıkları için astronomi açısından önemlidirler. Bu yüzden onlara adanmış özel kataloglar vardır.
Ekip Gaia verilerini GOSC ve BeSS kataloglarıyla çapraz referanslandırdı ve hem Gaia'da hem de kataloglarda sırasıyla 417 O-tipi yıldız ve 1335 Be-tipi yıldız buldu.
Bunlardan 106 tane O tipi kaçak yıldız buldular ki bu GOSC kataloğundaki yıldızların yüzde 25,4'üne tekabül ediyor. Bunlardan 42 tanesi yeni tanımlanmıştır.
Be tipi yıldız kataloğundaki yıldızların yüzde 5,2'sini temsil eden 69 Be kaçak yıldızı buldular. Bunlardan kırk yedisi yeni tanımlanmıştır. Genel olarak, O tipi yıldızlar Be tipi yıldızlardan daha hızlı hareket ediyor.
Kaçak Yıldızları Açıklamaya Çalışan İki Teori
Büyük kütleli yıldızlar neden kaçak yıldızların bu kadar yüksek bir oranını oluşturuyor? Kaçak yıldızları açıklamaya çalışan iki rakip teori vardır ve her ikisi de büyük yıldızları içerir. Bunlardan biri dinamik fırlatma senaryosu (DES), diğeri ise ikili süpernova senaryosudur (BSS).
OB yıldızları genellikle ikili çiftler halinde oluşur. BSS'de yıldızlardan biri süpernova olarak patlar ve patlama diğer yıldızı vurur.
Durum doğruysa, hayatta kalan yıldıza doğru yönde yeterli enerji verilir ve artık bir nötron yıldızı veya kara delik olan ortağıyla olan bağından kaçabilir. Ayrıca Samanyolu'nun yerçekiminden de kaçabilir. Eğer bu gerçekleşirse, galaksiler arası uzaydaki uzun yolculuğuna başlar.
DES'de dramatik bir süpernova patlaması olmaz. Bunun yerine, kompakt ve yoğun bir bölgede bulunan bir yıldız diğer yıldızlarla kütleçekimsel etkileşimler yaşar.
İkili ve tekli yıldızlar arasındaki karşılaşmalar kaçaklara neden olabileceği gibi, iki ikili çift arasındaki karşılaşmalar da kaçaklara neden olabilir. O-tipi ve B-tipi yıldızların oluşma eğiliminde olduğu OB birlikleri, kaçak yıldızları tetikleyebilecek yoğun ortam türleridir. Bu yıldızların çoğu büyük olduğundan, kaçak yıldızların çoğu da büyüktür.
Bilim insanları bu iki senaryoyu merak ediyor ve onlarca yıldır tartışıyor. Her iki senaryo da galaksiden kaçmak için yeterli hıza sahip yıldızlar oluşturabilir. Araştırmacılar 175 kaçak yıldızdan oluşan örneklerini incelerken, verilerinin bir açıklamayı diğerine tercih ettiğini buldular.
"Be-tipi kaçışlara kıyasla O-tipi için bulunan daha yüksek yüzdeler ve daha yüksek hızlar, dinamik fırlatma senaryosunun ikili süpernova senaryosundan daha olası olduğunun altını çiziyor" diye yazıyorlar.
Kaçak yıldızlarda temsil edilen spektral tiplerin yüzdeleri, vardıkları sonucu açıklamaya yardımcı oluyor. Örneklerindeki O-tipi yıldızların yüzde 25'i kaçak iken, Be-tipi yıldızların yüzde 5'i kaçaktır.
Diğer çalışmalar farklı rakamlar ortaya koymuştur, ancak yazarların da belirttiği gibi, "kaçak O yıldızlarının yüzdesinin B veya Be yıldızlarından önemli ölçüde daha yüksek olduğu konusunda bir fikir birliği vardır."
Önceki araştırmalar O-tipi kaçak yıldızların B ve Be-tipi yıldızlardan daha yüksek hızlara sahip olduğunu göstermektedir. Önceki araştırmalar ayrıca dinamik fırlatmanın genellikle ikili süpernova senaryosundan daha hızlı, daha büyük kaçışlarla sonuçlandığını göstermektedir.
Yazarlar, "GOSC-Gaia DR3 yıldızları genel olarak BeSS-Gaia DR3'tekilerden daha yüksek hızlara sahip" diye açıklıyor ve bu da önceki araştırmayla aynı çizgide.
"Bu da DES senaryosunun BSS senaryosuna karşı baskınlığını güçlendiriyor" sonucuna varıyorlar.
