Sвезда-бегалка — ѕвезда која се движи со голема брзина во однос на околната меѓуѕвездена средина . Сопственото движење на таквата ѕвезда често е означено точно во однос на ѕвезденото здружение чиј член некогаш морал да била пред да биде исфрлена од неа. Нашето Сонце е само едно од 400 милијарди ѕвезди во нашата галаксија - Млечниот Пат. Галаксијата се врти бавно, завршувајќи една револуција на секои 250 милиони години. Повеќето од ѕвездите на Млечниот Пат одржуваат чекор со неговото бавно вртење: брзината на Сонцето, на пример, во однос на другите ѕвезди е 19,4 км/сек. Но, има и „ѕвезди-бегалки“ во Галаксијата: нивната брзина во однос на другите ѕвезди е до 200 км/сек . Околу 10-30% од ѕвездите од спектралната класа О и 5-10% од сите ѕвезди од спектралната класа В имаат брзини од овој тип . Сите тие се релативно млади жители на Галаксијата - стари и до 50 милиони години и за тоа време патуваат релативно кратки растојанија во вселената - од стотици парсеци до неколку килопарсеци, па понекогаш е можно да се одреди и јатото во кое се родиле.
Најголемата брзина во нашата галаксија е позната по ѕвездите S5-HVS1 (1700 км/сек.Sergey E Koposov et al. Discovery of a nearby 1700 km/s star ejected from the Milky Way by Sgr A* , 2019 ) и US 708 (1200 км/сек.Stephan Geier et al. The fastest unbound star in our Galaxy ejected by a thermonuclear supernova , 2015 ).
Механизмите кои можат да доведат до појава на ѕвезда-бегалка се:
Гравитациските заемодејствија помеѓу ѕвездите во ѕвезден систем може да резултираат со големи забрзувања на една или повеќе од вклучените ѕвезди. Во некои случаи, ѕвездите може дури и да бидат исфрлени. Ова може да се случи во навидум стабилни ѕвездени системи од само три ѕвезди, како што е опишано во студиите за проблемот со три тела во гравитациската теорија. Судир или блиска средба меѓу ѕвездените системи, вклучувајќи ги и галаксиите, може да резултира со нарушување на двата системи, при што некои од ѕвездите ќе бидат забрзани до големи брзини, па дури и исфрлени. Пример од големи размери е гравитациското заемодејство помеѓу Млечниот Пат и Големиот Магеланов Облак. Експлозија на супернова во повеќеѕвезден систем може да го забрза и остатокот од суперновата и преостанатите ѕвезди до големи брзини.
Sвезди-бегалки и ударниот бран на лакот лево|мини|271x271пкс| Слики од ѕвезди-бегалки направени од вселенскиот телескоп Хабл помеѓу октомври 2005 и јули 2006 година. Извор: НАСА Некои ѕвезди-бегалки произведуваат лачен ударен бран од компримирана материја што е многу сличен на лачниот бран околу чамец што плови по вода. Овој бран има иста физичка природа како ударниот бран создаден од борбен авион во среден воздух. Кога ѕвезда-бегалката се движи со голема брзина низ меѓуѕвездената средина (многу тенка мешавина од гас и прашина) со назвучни брзини, меѓуѕвездениот материјал станува видлив како ударен бран. Терминот „Назвучна брзина “ значи дека брзината на објектот што се движи е поголема од брзината на звукот во неговата околина. Додека во долниот слој на Земјината атмосфера оваа брзина е околу 330 м/сек., во речиси празен меѓуѕвезден простор неговата вредност е приближно 10 км/сек. Така, откривањето на лачен удар околу ѕвезда ОВ значи дека таа се движи со назвучна брзина, и на тој начин може со сигурност да се идентификува како ѕвезда-бегалка, дури и ако нејзината брзина не е директно измерена .
Ѕвезди-бегалки во близина и нивни главни карактеристики Постојат 56 познати ѕвезди-бегалки на оддалеченост од 750 парсеци од Сонцето. Овие ѕвезди речиси не се разликуваат од останатите ѕвезди во компонентата на дискот на Галаксијата по сите нивни параметри, освен по нивната голема просторна брзина. Четири ѕвезди од оваа група имаат маса поголема од 25 сончеви маси (за овие ѕвезди масата се одредува според типот на спектарот со не многу голема точност) : Име Тежина, Брзина, km/s ξ Персеј 33 65 25-35 31 ζ Наод 67 62 λ Кефеј 40-65 74Денес се претпоставува дека таквите ѕвезди се формирани или за време на динамичниот развој на јатата и здруженијата во кои се родени (најверојатната причина е блиска тројна средба), или како резултат на распаѓање на двоен систем за време на експлозија на супернова, кога ѕвездата добива почетен импулс за време на експлозијата на придружна ѕвезда . Иако и двата механизми се теоретски можни, астрономите во пракса обично ја поддржуваат хипотезата за експлозија на супернова. Р. Хугерверф и неговите колеги, од опсерваторијата Лајден во Холандија, користеле податоци добиени од сателитот Хипаркос за да ги следат движењата на 56 ѕвезди-бегалки со текот на времето и нашле докази за поддршка на двете теории . Авторите го следеле движењето на овие ѕвезди во Галаксијата и за повеќето од нив (вклучувајќи ги и сите 4 масивни) откриле кога и од кое здружение биле исфрлени овие ѕвезди, како и кој од двата можни механизми на исфрлање дејствувал за секоја специфична ѕвезда. (повеќето ѕвезди биле исфрлени при двојно распаѓање). Најверојатно, сите четири масивни ѕвезди-бегалки ја стекнале својата голема просторна брзина како резултат на експлозии на супернова во двојни системи. Авторите даваат неколку аргументи во прилог на овој заклучок .:
Овие ѕвезди се многу масивни. За да бидат исфрлени од јатото (здружението), тие морале да патуваат блиску до не многу помалку масивни ѕвезди. Во спротивно, според законот за зачувување на импулсот, помалку масивните ѕвезди би биле исфрлени од системот. И има многу малку такви масивни ѕвезди - ова е директна последица на законот на Салпетер (функција на почетна маса). Блиското прелетување на неколку масивни ѕвезди се покажува како исклучително редок настан, во споредба со прилично ретки блиски тројни средби на ѕвезди со мала маса.. Масивните ѕвезди живеат само неколку милиони години. Овој факт наметнува дополнително ограничување на опишаниот редок настан - пристапот мора да се случи пред масивните ѕвезди да експлодираат како супернови. Овие ѕвезди летаат со брзина неколку пати поголема од брзината на дисперзија на здруженијата во кои се родени. Овој факт сам по себе не противречи на ништо по успешен близок пристап, ѕвездите можат да добијат прилично големи брзини. Сепак, ова се случува само во ретки случаи, просечната брзина добиена во такви процеси е значително помала. Така, со многу голема веројатност, секоја од овие четири ѕвезди била дел од прилично близок масивен двоен систем и ја стекнал својата просторна брзина по нејзиното распаѓање поради експлозија на супернова
Одредувањето на процентот на првиот и вториот механизам во формирањето на ѕвезди-бегалки наметнува силни ограничувања на теориите за формирање на јата и ѕвездениот развој. Бројчените симулации спроведени во 2000 година покажале дека бројот на ѕвезди кои бегаат може да помогне да се одреди, на пример, бројот на двојни парови родени во ѕвездените јата. Радијалните брзини се измерени само за една третина од ѕвездите О-В во каталогот Хипаркос. Врз основа на достапните податоци, можеме да кажеме дека и двата механизми се приближно еквивалентни. Со зголемување на бројот на ѕвезди-бегалки, за кои ќе се одреди брзината и положбата во вселената, ќе биде можно да се пронајдат нивните родителски јата, како и нивната возраст и почетните брзини.
Ѕвезда-бегалка во α Жирафа Ѕвездата се наоѓа во соѕвездието Жирафа и е оддалечена од Земјата четири илјади светлосни години. Нејзината маса ја надминува Сончевата маса за 25-30 пати, таа е пет пати потопла од Сонцето (нејзината температура е 30 илјади степени) и петстотини илјади пати посветла од Сонцето. Ѕвездата-бегалка α Жирафа создава лачен ударен бран кој патува со брзина од 60 km/s и ја компресира меѓуѕвездената средина по нејзиниот пат. Главниот бран е оддалечен приближно десет светлосни години од самата ѕвезда. Ѕвездата испушта и моќен ѕвезден ветер. Астрономите долго време верувале дека α Жирафа била исфрлена од блиското јато млади, врели ѕвезди поради гравитационите интеракции со другите членови на јатото. Според друга хипотеза, ѕвездата би можела да добие брзина (излетајќи надвор од двојниот систем) како резултат на експлозијата на масивна придружна ѕвезда како супернова .
Ѕвезда-бегалка ζ Змијоносец лево|мини|250x250пкс| Инфрацрвена слика на лачниот удар (жолт лак) создадена од ѕвездата-бегалка ζ Змијоносец во меѓуѕвезден облак од прашина и гас Додека ζ Змијоносец се движи, таа формира заоблен бран од меѓуѕвезден материјал пред неа, јасно видлив на оваа колоритна инфрацрвена слика направена од вселенското летало WISE. На фотографија со лажна боја, ζ Змијоносец изгледа синкаво. Се наоѓа во близина на средината на сликата и се движи нагоре со брзина од 24 км/сек. Масата на ѕвездата е 20 пати поголема од Сончевата маса. Силен ѕвезден ветер лета пред ѕвездата, компресирајќи и загревајќи го меѓуѕвездениот материјал и формирајќи лачен удар. Наоколу лежат облаци од релативно непречена материја. Веројатно е дека ζ Змијоносец некогаш била член на двоен ѕвезден систем, нејзиниот придружник бил многу помасивен и го завршил својот животен пат порано. Кога придружната ѕвезда експлодирала како супернова, губејќи катастрофално маса во процесот, ζ Змијоносец била однесена од системот. ζ Змијоносец се наоѓа на 460 светлосни години од Земјата. Нејзината сјајност е 65.000 пати посветла од Сонцето. Таа би била една од најсјајните ѕвезди на небото доколку не е опкружена со густ медиум што впива светлина. Оваа фотографија, направена од телескопот WISE, се протега 1,5 степени, покривајќи околу 12 светлосни години .
Ѕвезда-бегалка AE Кочијаш лево|мини|252x252пкс| AE Кочијаш и маглината IC 405. Оваа јасна, детална фотографија на маглината IC 405 опфаќа 5 светлосни години. Маглината се наоѓа на оддалеченост од 1.500 светлосни години од Земјата во правец на северното соѕвездие Кочијаш . AE Кочијаш е светлата ѕвезда веднаш под и лево од средиштето во овој обоен портрет на маглината IC 405за пламената ѕвезда . Жешка променлива ѕвезда од спектрален тип О, опкружена со космички облак, предизвикува водородот кој се наоѓа покрај гасните нишки да свети со неговото енергетско зрачење. Сината светлина од ѕвезда се рефлектира од меѓуѕвездената прашина. Ѕвездата AE Кочијаш не е родена во облакот што го осветлува. Реконструирајќи го движењето на ѕвездата во вселената, астрономите заклучиле дека најверојатно е родена во маглината Орион пред околу 2,7 милиони години . Гравитациските интеракции со блиските ѕвезди пред повеќе од два милиони години ја исфрлиле од родните места заедно со друга О-ѕвезда - μ Гулаб. Ѕвездите-бегалки се оддалечиле во различни правци, оддалечувајќи се една од друга за 200 km/s. Во моментов, аголното растојание меѓу нив е 70º.
Ѕвезди-бегалки во здружението OB1 Орион Во здружението OB1 Орион, познати се три ѕвезди-бегалки - покрај AE Кочијаш и μ Голуб, исто така и 53 Овен . Првите две се речиси идентични по боја, маса и старост и се движат со брзина до 100 km/s секоја, оставајќи го здружението OB1 Орион пред 2,5 милиони години. Астрономите Блау и Морган во 1954 година сугерирале дека и двете ѕвезди стекнале толку голема брзина како резултат на еден настан. Џис и Болтон во 1986 година дошле до заклучок дека AE Кочијаш и μ Голуб, како и пар масивни ѕвезди со високи орбитални ексцентрицитети наречени ι Орион (О и В џинови) се резултат на двојно заемно дејство, што предизвикало појава на ѕвезди кои бегаат. Ниту AE Кочијаш нуту μ Голуб не покажуваат знаци на размена на маса во минатото (ова се проценува според количината на хелиум ), што значи дека динамичкото сценарио е најверојатно причината поради која овие две ѕвезди биле исфрлени од јатото. Истражувачите екстраполирале во минатото и откриле дека ѕвездите биле исфрлени од Орионовиот трапез пред околу 2,7 милиони години .
Експлозија на супернова во групата Скорпија Супериор