Các nhà khoa học công dân hợp tác với NASADự án Backyard Worlds của Đại học Cambridge đã phát hiện ra một vật thể siêu tốc độc đáo, CWISE J1249, đang nhanh chóng thoát ra khỏi bầu khí quyển Trái đất. dải ngân hà.

Nhờ các hình ảnh hồng ngoại do sứ mệnh WISE của NASA chụp, phát hiện này có sự đóng góp của các nhà thiên văn nghiệp dư, những người đã xác định được tốc độ và thành phần bất thường của nó. Vật thể này, có thể là một ngôi sao có khối lượng thấp hoặc sao lùn nâu, có thành phần hiếm gặp gợi ý nguồn gốc cổ xưa. Các lý thuyết về tốc độ cao của nó bao gồm các tương tác với siêu tân tinh hoặc lỗ đen, gợi ý về một quá khứ năng động trong vũ trụ.

Phát hiện vật thể tốc độ cao

Hầu hết các ngôi sao quen thuộc đều quay quanh trung tâm Dải Ngân hà một cách yên bình. Tuy nhiên, nhà khoa học công dân Làm việc trong dự án Backyard Worlds: Planet 9 của NASA đã giúp khám phá một vật thể chuyển động nhanh đến mức nó có thể thoát khỏi lực hấp dẫn của Dải Ngân hà và lao vào không gian giữa các thiên hà. Vật thể siêu tốc này là vật thể đầu tiên được tìm thấy có khối lượng tương đương hoặc nhỏ hơn khối lượng của một ngôi sao trẻ.

Backyard Worlds sử dụng hình ảnh từ NASA khôn ngoanhay Nhà thám hiểm hồng ngoại trường rộng, một sứ mệnh lập bản đồ bầu trời bằng ánh sáng hồng ngoại từ năm 2009 đến năm 2011. Nó được kích hoạt lại với tên gọi NEOWISE (Nhà thám hiểm khảo sát hồng ngoại trường rộng đối tượng gần Trái đất) vào năm 2013 và ngừng hoạt động vào ngày 8 tháng 8 năm 2024.

Một thành tựu đáng kinh ngạc của các nhà khoa học công dân

Một vài năm trước, các nhà khoa học công dân của Backyard Worlds Martin Kabatnik và Thomas P. Beckel và Dan Cassilden đã quan sát thấy một vật thể mờ nhạt, chuyển động nhanh có tên CWISE J124909.08+362116.0, di chuyển trên màn hình của họ dưới dạng hình ảnh WISE. Các quan sát tiếp theo bằng cách sử dụng một số kính thiên văn trên mặt đất đã giúp các nhà khoa học xác nhận việc phát hiện và mô tả đặc điểm của vật thể. Các nhà khoa học công dân này hiện là đồng tác giả của nghiên cứu của nhóm về khám phá này được công bố trên tạp chí WISE. Thư tạp chí vật lý thiên văn (Có sẵn phiên bản in sẵn) đây).

Kabatnik, một nhà khoa học công dân đến từ Nuremberg, Đức, cho biết: “Tôi không thể diễn tả được sự thú vị của nó như thế nào”.

Bí ẩn CWISE J1249 được tiết lộ

CWISE J1249 đang di chuyển ra khỏi Dải Ngân hà với tốc độ khoảng 1 triệu dặm một giờ. Nhưng nó cũng có khối lượng thấp nên khó phân loại là thiên thể. Nó có thể là một ngôi sao có khối lượng thấp hoặc nếu nó không kết hợp hydro ổn định vào lõi của nó, nó sẽ được coi là một sao lùn nâu, đặt nó ở đâu đó giữa một hành tinh khí khổng lồ và một ngôi sao.

Sao lùn nâu thông thường không phải là hiếm. Thế giới sân sau: Các tình nguyện viên của Planet Nine đã phát hiện ra hơn 4.000 trong số đó! Nhưng không ai trong số họ được biết là đang trên đường ra khỏi thiên hà.

Cơ thể mới này có một tính năng độc đáo khác. Dữ liệu thu được bằng Đài thiên văn W.M. Keck ở Mauna Kea, Hawaii, cho thấy nó chứa ít sắt và các kim loại khác hơn nhiều so với các ngôi sao và sao lùn nâu khác. Thành phần bất thường này cho thấy CWISE J1249 rất cũ và có khả năng thuộc về một trong những thế hệ sao đầu tiên trong thiên hà của chúng ta.

Những lý thuyết đằng sau cuộc trốn thoát nhanh chóng

Tại sao cơ thể này lại di chuyển với tốc độ cao như vậy? Một giả thuyết cho rằng CWISE J1249 ban đầu đến từ một hệ thống nhị phân với Sao lùn trắngThiên hà này phát nổ như một siêu tân tinh khi nó hút một lượng lớn vật chất ra khỏi thiên hà đồng hành của nó. Một khả năng khác là nó đến từ một nhóm sao liên kết chặt chẽ gọi là cụm sao cầu, và sau đó một cuộc chạm trán tình cờ với một cặp lỗ đen đã khiến nó chuyển động theo hình xoắn ốc.

“Khi một ngôi sao gặp một ngôi sao khác, Lỗ đen Kyle Kramer, trợ lý giáo sư mới tại Khoa Thiên văn và Vật lý thiên văn tại UC San Diego, cho biết: “Động lực phức tạp của sự tương tác ba vật thể này có thể đánh bật ngôi sao này ra khỏi cụm sao cầu”.

Các nhà khoa học sẽ xem xét kỹ thành phần nguyên tố của CWISE J1249 để tìm manh mối về kịch bản nào có khả năng xảy ra nhất.

Khoa học hợp tác trong hành động

Khám phá này là kết quả nỗ lực của nhóm ở nhiều cấp độ – sự hợp tác giữa các tình nguyện viên, chuyên gia và sinh viên. Kabatnik ghi nhận công lao của các nhà khoa học công dân khác đã giúp anh thực hiện nghiên cứu, bao gồm cả Melina Thevenot, người “làm tôi choáng váng với blog cá nhân của cô ấy về việc thực hiện tìm kiếm bằng ngôn ngữ truy vấn dữ liệu thiên văn,” anh nói. Ông nói thêm rằng phần mềm do nhà khoa học công dân Frank Kiwi viết cũng rất hữu ích trong khám phá này.

Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Adam Burgasser, thành viên của nhóm khoa học trong dự án Backyard Worlds: Planet 9 và là giáo sư tại Đại học California, San Diego, cùng với các đồng tác giả Hunter Brooks và Austin Rothermich, những sinh viên thiên văn học đã bắt đầu nghiên cứu của họ. sự nghiệp trong thiên văn học với tư cách là nhà khoa học công dân.

Tham gia tìm kiếm hiện tượng vũ trụ

Bạn muốn giúp khám phá vật thể không gian đặc biệt tiếp theo? Tham gia Thế giới sân sau: Hành tinh 9 Bây giờ – sự tham gia dành cho bất kỳ ai ở bất kỳ quốc gia nào trên thế giới.

Tham khảo: “Phát hiện ngôi sao lùn siêu tốc L ở giới hạn khối lượng sao/sao lùn nâu” của Adam J. Burgasser, Roman Gerasimov, Kyle Kramer, Hunter Brooks, Efrain Alvarado, Adam C. Schneider, Aaron M. Messner, Christopher A. Thiessen, Emma Softich và Preethi Karpur, Thomas B. Bickel, Martin Kabatnik, Austin Rothermich, Dan Casseldine, J. Davey Kirkpatrick, Jacqueline K. Faherty, Sarah L. Caswell và Mark J. Kushner, ngày 8 tháng 8 năm 2024. Thư tạp chí vật lý thiên văn.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad6607