Een opmerkelijke nieuwe ontdekking met behulp van NASA's Hubble-ruimtetelescoop onthult drie sterren die nu het record hebben als de jongste bekende voorbeelden van een supersnel vliegend ras. "Tot deze observaties, er waren slechts een paar - maar oudere - voorbeelden van zulke snel bewegende sterren gevonden waarvan de oorsprong terug te voeren was op de vluchtige systemen die ze waarschijnlijk hebben uitgeworpen, "Zei hoofdonderzoeker Kevin Luhman van Penn State University. "De nieuwe Hubble-waarnemingen leveren zeer sterk bewijs dat deze drie sterren werden uitgeworpen uit een onstabiel meersterrensysteem." Astrofysische journaalbrieven .

"Op basis van infraroodbeelden, deze drie sterren lijken slechts een paar honderdduizend jaar oud te zijn - jong genoeg om schijfjes materiaal over te houden van hun vorming, " zei Luhman. Halverwege de 14e eeuw, deze drie jonge sterren waren waarschijnlijk in een zwaartekrachtsstrijd met elkaar die eindigde toen het systeem explodeerde, zijn sterren met hoge snelheden in verschillende richtingen uitstoten.

Twee van de drie sterren werden de afgelopen decennia ontdekt - honderden jaren nadat ze uit hun oorspronkelijke onstabiele systeem waren gekatapulteerd - maar pas nadat infrarood- en radiowaarnemingen voldoende gevorderd waren om door het dikke stof in de Orionnevel van de Melkweg te dringen. Deze eerdere waarnemingen toonden aan dat de twee sterren met hoge snelheid in tegengestelde richtingen van elkaar reisden.

Eerder, astronomen hadden de paden van de twee tegenover elkaar lopende sterren getraceerd, ontdekten dat ze 540 jaar eerder op dezelfde locatie waren geweest. Deze ontdekking suggereerde dat ze deel uitmaakten van een inmiddels ter ziele gegane meersterrenstelsel in de Orionnevel. Maar de gecombineerde energie van het duo die hen naar buiten stuwde klopte niet. De vorige onderzoekers berekenden dat de energie van minstens één andere ster nodig was om zichzelf weg te blazen en ook van de twee tegenover elkaar lopende sterren.

De astronomen onder leiding van Luhman volgden het pad van de nieuw ontdekte ster, en ontdekte dat het terugging naar dezelfde locatie waar de twee eerder bekende sterren zich 540 jaar geleden bevonden. Het snel rijdende trio bevindt zich in een klein gebied met jonge sterren dat de Kleinmann-Lage Nevel wordt genoemd. nabij het centrum van het uitgestrekte Orionnevelcomplex, 1, 300 lichtjaar van de aarde. Alle drie de sterren vliegen extreem snel op hun weg uit de Kleinmann-Lage Nevel, tot bijna 30 keer sneller dan de meeste andere sterren van de nevel.

Luhman struikelde over de derde snelle ster, genaamd "bron x, " terwijl hij op jacht was naar vrij zwevende planeten in de Orionnevel als lid van een internationaal team onder leiding van Massimo Robberto van het Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland. Het team gebruikte de nabij-infraroodvisie van Hubble's Wide Field Camera 3 om het onderzoek uit te voeren. "Er zijn maar weinig voorbeelden van zulke sterren waargenomen, vooral in zeer jonge clusters, "Luhman zei, hoewel computersimulaties astronomen ertoe hadden gebracht te voorspellen dat deze zwaartekrachtgevechten zouden plaatsvinden in jonge clusters, waar pasgeboren sterren opeengepakt zijn.

Tijdens de analyse, Luhman vergeleek de nieuwe infraroodbeelden die in 2015 werden gemaakt met infraroodwaarnemingen die in 1998 werden gemaakt door de Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS). Hij merkte op dat "bron x" zijn positie in de afgelopen 17 jaar aanzienlijk was veranderd in Hubble-afbeeldingen ten opzichte van nabije sterren, wat aangeeft dat "bron x" ongewoon snel bewoog, ongeveer 130, 000 mijl per uur.

Luhman keek toen naar de vorige locaties van de ster, projecteert zijn pad terug in de tijd. Hij realiseerde zich dat, in de jaren 1470, "bron x" bevond zich in de buurt van dezelfde oorspronkelijke locatie in de Kleinmann-Lage Nevel als de twee andere weggelopen sterren, genaamd Becklin-Neugebauer (BN) en "bron I."

"Alle drie de sterren werden hoogstwaarschijnlijk uit hun huis gezet toen ze een spelletje zwaartekrachtbiljart speelden, " zei Luhman. Wat vaak gebeurt als een meervoudig systeem uit elkaar valt, is dat twee van de sterren zo dicht bij elkaar komen dat ze ofwel samensmelten of dat ze een heel strak paar vormen. In beide gevallen, door hun samenkomst komt er genoeg zwaartekracht vrij om alle andere sterren in het systeem naar buiten te stuwen. De energetische episode produceert ook een enorme uitstroom van materiaal, die we in Hubble's infrarood NICMOS-beelden zien als vingers van materie die wegstromen van de locatie van de 'bron I'-ster. Eerdere studies suggereerden dat dit materiaal verwijst naar "bron I" als de aanstichter van het uiteenvallen van het systeem.

"Het is heel duidelijk als je naar de infrarood NICMOS-beelden kijkt dat deze emissievingers afkomstig zijn van "bron I" in het midden van de Kleinmann-Lage Nevel, waar de interactie plaatsvond, "zei Robberto. "Dit zijn jets van materiaal, net als de straaljagers die worden afgevuurd door jonge sterren, behalve dat de uitstroom hier veel explosiever en op een veel grotere schaal is dan je normaal van een jonge ster ziet."

De BN-ster werd in 1967 in infraroodbeelden ontdekt, maar zijn snelle beweging werd pas in 1995 gedetecteerd, toen radiowaarnemingen de snelheid van de ster bij 60 maten, 000 mijl per uur. "Bron I" reist ongeveer 22, 000 mijl per uur. De ster was alleen gedetecteerd bij radiowaarnemingen omdat hij zo zwaar gehuld is in stof dat al zijn zichtbare en infrarode licht wordt geblokkeerd.

Toekomstige telescopen, zoals de James Web Space Telescope die door NASA wordt gebouwd, zal een groot deel van de Orionnevel kunnen waarnemen. Door beelden van de nevel die door deze toekomstige telescoop zijn gemaakt te vergelijken met die van Hubble jaren eerder, astronomen hopen meer weggelopen sterren te identificeren uit geëxplodeerde meerstersystemen.