Kaçak yıldızlar Samanyolu'nda neden alışılmadık yönde hızla ilerliyor?

Güneş ve Samanyolu'ndaki yıldızların büyük çoğunluğu, galaksinin merkezi etrafında az çok düzenli bir yörüngede dolanır. Ancak astronomlar, bu genel akışa uymayan yıldızlar da saptadı. Bunlar beklenenden daha hızlı hareket ediyor, üstelik çoğu zaman sıra dışı bir yöne doğru gidiyor. Bilim insanları bu başına buyruk yıldızlara "kaçak yıldız" diyor.

Kaçak yıldızın izi nasıl sürülür?

Yıldızlar gaz ve toz bulutlarında doğar ve tek bir bulutta birden fazla yıldız oluşur. Bu yüzden Samanyolu'ndaki pek çok yıldız uzayda gevşek topluluklar halinde ya da daha sıkı bağlı açık yıldız kümeleri içinde yol alır. Astronomlar bir kaçak yıldızın hareketini geriye doğru izleyerek onun eski yoldaşlarını bulabilir. Bazen de yıldızı çok daha hızlı ve farklı bir rotaya iten olayın ne olduğunu anlayabilir.

Bu savrulmayı açıklayan iki ana senaryo var. Birincisinde, her biri iki yıldızdan oluşan iki ikili sistem birbirine çok yaklaşır. Bu karşılaşma iki sistemi de bozabilir ve bir ya da daha fazla yıldızı yüksek hızla dışarı fırlatabilir. İkincisinde ise çok yıldızlı bir sistemde süpernova patlaması yaşanır. Patlayan yıldızın komşuları patlamada yok olmaz, ama güçlü şok onları çok daha yüksek hızlarla yeni yollara savurabilir.

GD 50: Ülker'den kopan beyaz cüce

Kaçak yıldızlardan biri GD 50. Bu beyaz cüce, kütlesi Güneş'ten biraz fazla olmasına rağmen Dünya'dan küçük bir gök cismi. Maddesi o kadar yoğun ki, bu malzemeden yapılmış küçük bir dime madeni parası Dünya'da yaklaşık 1.200 kilogram (yaklaşık 2.600 pound) çekerdi.

GD 50, Irmak (Eridanus) takımyıldızının sınırları içinde yer alır. Yıldızı inceleyen astronomlar 2009'da onun uzayda Ülker (Pleiades) yıldız kümesiyle aynı yönde ve aynı hızda ilerlediğini buldu. Ülker de gökyüzünde Eridanus'a uzak değil. GD 50'nin yaşı da Ülker'deki yıldızlarla yaklaşık aynı. Bu bulgulardan yola çıkan araştırmacılar, yıldızın Ülker'de doğduğu, sonra muhtemelen başka bir yıldıza fazla yaklaşınca dışarı fırlatıldığı sonucuna vardı.

Orion Bulutsusu'nda kesişen yollar

Diğer kaçak yıldız örnekleri arasında AE Aurigae, 53 Arietis ve Mu Columbae var. Bu üç yıldız birbirlerinden yüz kilometre/saniyeyi (yaklaşık 62 mil/saniye) aşan hızlarla uzaklaşıyor. Karşılaştırma için, Güneş'in yerel ortalamaya göre hızı yalnızca yaklaşık 20 kilometre/saniye (yaklaşık 12,4 mil/saniye) fazla.

Astronomlar bu yıldızların hareketini gökyüzünde geriye doğru izlediğinde, yaklaşık 2 milyon yıl önce yollarının Orion Bulutsusu yakınında kesiştiğini görüyor. Orion'un kuşağındaki üç belirgin yıldızı çevreleyen, Barnard Halkası denilen büyük bir gaz halkası ya da balonu var. Bu yapı, söz konusu yıldızları kaçak hale getiren süpernovanın kalıntısı olabilir.

Arka plan

Samanyolu'ndaki yıldızların hareketi, galaksinin kütle çekimiyle belirlenir. Bu yüzden yıldızların çoğu aynı genel yönde ve birbirine yakın hızlarda yol alır. Bir yıldızın bu düzenden belirgin biçimde sapması, ona dışarıdan ek bir itme verildiğinin güçlü bir işareti sayılır. Astronomlar bu nedenle hızlı yıldızları galaksideki geçmiş olayların fosili gibi okuyor.

Hareketi geriye sarma yöntemi de bu yüzden değerli. Bir yıldızın bugünkü konumu ve gidiş yönü bilindiğinde, yolunun nerede kesiştiği ya da hangi kümeden ayrıldığı hesaplanabilir. Aynı mantık birden çok yıldız için uygulanıp hepsi aynı bölgeye çıkıyorsa, ortak bir kökene ve ortak bir tetikleyiciye işaret eder. Orion çevresindeki örnek tam olarak böyle bir durum.

Neden önemli?

Kaçak yıldızlar, yıldızların yalnızca doğup yaşlanmadığını, aynı zamanda sert olaylarla yer değiştirebildiğini gösteriyor. İkili sistemlerin yakın karşılaşmaları ve süpernova patlamaları, galaksinin bir köşesindeki yıldız topluluğunu dağıtabiliyor. Bu da yıldız kümelerinin neden zamanla çözüldüğünü ve yıldızların galaksiye nasıl yayıldığını anlamamıza yardımcı oluyor.

Ayrıca geçmişte yaşanmış patlamaların izini bugünkü gözlemlerle sürmek mümkün hale geliyor. Barnard Halkası'nın olası bir süpernova kalıntısı olarak değerlendirilmesi, yıldızların hareketi ile gaz bulutlarının biçiminin birbirini doğrulayabileceğini örnekliyor.