ห่างออกไปหลายพันปีแสง ในเขตชานเมืองทางช้างเผือก นักดาราศาสตร์ได้ตรวจพบสิ่งที่ไม่มีใครเคยเห็นมาก่อน -ดาวไบนารี(ดาวสองดวงที่โคจรรอบจุดศูนย์กลางมวลร่วม) ซึ่งเคลื่อนที่เร็วมาก มีความเร็วที่เกือบจะเทียบได้กับความเร็วหลุดพ้นของกาแลคซีของเรา
นั่นหมายความว่าอย่างไร? มีบางอย่างที่ต้องช่วยให้ระบบดาวดวงนี้รวบรวมโมเมนตัมอันน่าเหลือเชื่อดังกล่าว และจนถึงขณะนี้ คำอธิบายที่ดีที่สุดที่เรามีสำหรับดาวที่มีความเร็วสูงก็คือ พวกมันถูกขับเคลื่อนโดยหลุมดำมวลมหาศาลที่แฝงตัวอยู่ในใจกลางกาแลคซี แต่ประเด็นสำคัญคือ ดาวคู่ดวงนี้ไม่มีที่ไหนเลยใกล้หลุมดำมวลมหาศาล
มีชื่อว่า PB3877 และอยู่ห่างจากโลกประมาณ 18,000 ปีแสง ดาวคู่นี้ไม่ใช่ดาวที่มีความเร็วสูงดวงแรกที่เราพบในกาแลคซีของเรา จนถึงขณะนี้ นักดาราศาสตร์ได้ระบุดาวฤกษ์ที่มีความเร็วเกินจริงมากกว่า 20 ดวงที่ดูเหมือนจะมีแนวโน้มว่าจะดึงประสิทธิภาพออกจากพื้นที่ใกล้เคียงในจักรวาลของเรา
ดาวที่มีความเร็วสูงดวงหนึ่งคือ US 708ซึ่งได้รับการยืนยันในปี พ.ศ. 2548ที่กำลังพุ่งไปทางช้างเผือกด้วยความเร็วประมาณ 745 ไมล์ต่อวินาที (หรือ 1,198 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ 2.7 ล้านไมล์ต่อชั่วโมง) ซึ่งเร็วพอที่จะหนีจากแรงโน้มถ่วงของดาราจักรได้
“ด้วยความเร็วขนาดนั้น คุณสามารถเดินทางจากโลกไปยังดวงจันทร์ได้ภายใน 5 นาที”หนึ่งในนักวิจัยที่พบเรือ US 708 กล่าว, Eugene Magnier จากมหาวิทยาลัยฮาวาย US 708 คาดว่าจะออกจากทางช้างเผือกในอีกประมาณ 25 ล้านปี
แต่ดาวที่มีความเร็วสูงอื่นๆ ทั้งหมดที่เราพบจนถึงขณะนี้นั้นเป็นดาวดวงเดียว นี่เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์ค้นพบระบบดาวคู่ที่มีความเร็วเกินจริง
“เราศึกษาดาวฤกษ์ที่มีความเร็วเกินมาตั้งแต่ปี 2548 ซึ่งเป็นปีแห่งการค้นพบดาวสามดวงแรก”หนึ่งในนักวิจัยที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบนี้กล่าว, อูลริช เฮเบอร์ จากมหาวิทยาลัยฟรีดริช อเล็กซานเดอร์ ประเทศเยอรมนี “ในระหว่างนี้มีคนพบประมาณสองโหล แต่ทั้งหมดเป็นโสด ไม่มีสหายใดที่มองเห็นได้โดยตรงในสเปกตรัมของมัน”
ความจริงที่ว่า PB3877 กำลังเคลื่อนตัวผ่านบริเวณรอบนอกของทางช้างเผือกเป็นอีกสิ่งหนึ่งที่ทำให้มันแตกต่างจากสิ่งอื่นๆ ที่นักดาราศาสตร์ได้พบ ดาวฤกษ์ที่มีความเร็วสูงอื่นๆ ทั้งหมดที่เรารู้จักนั้นค่อนข้างใกล้กับหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีของเรา และนักฟิสิกส์ก็เห็นพ้องต้องกันว่านั่นคือวิธีที่สามารถอธิบายอัตราการเร่งอันเหลือเชื่อของพวกมันได้
ตอนนี้เรามีบางอย่างที่ทำให้สมมติฐานนี้กลายเป็นคำถามร้ายแรง
นักวิจัยระบุ PB3877 เป็นครั้งแรกโดยใช้ข้อมูลจากข้อมูล Sloan Digital Sky-Survey (SDSS) ในปี 2011 แต่ในตอนนั้น พวกเขาคิดว่ามันเป็นดาวดวงเดียว ขณะนี้ ต้องขอบคุณการสำรวจใหม่ที่เกิดขึ้นกับกล้องโทรทรรศน์ Keck II ขนาด 10 เมตรในฮาวายและกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ขนาด 8.2 เมตรในชิลี ทีมงานในเยอรมนีจึงสามารถยืนยันได้ว่ามันเป็นทั้งดาวที่มีความเร็วสูง และ ระบบไบนารี
ดูเหมือนว่าจะประกอบด้วยหนึ่งสุดร้อนแรงดาวฤกษ์ที่ร้อนกว่าดวงอาทิตย์ของเรามากกว่าห้าเท่า และดาวข้างเคียงที่เย็นกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึง 1,000 องศา
“เมื่อเราดูข้อมูลใหม่ เราประหลาดใจมากที่เราพบเส้นการดูดกลืนแสงที่อ่อนแอซึ่งไม่สามารถมาจากดาวร้อนได้”นักดาราศาสตร์กล่าวโธมัส คุปเฟอร์จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย- ดาวข้างเคียงที่เย็นก็เหมือนกับดาวปฐมภูมิร้อนที่แสดงความเร็วในแนวรัศมีสูง ดังนั้น ดาวทั้งสองจึงก่อตัวเป็นระบบดาวคู่ ซึ่งเป็นระบบดาวคู่กว้างที่มีความเร็วเกินพิกัดดวงแรก"
พวกเขายังได้วางแผนเส้นทางเพื่อพิจารณาว่ามันไม่สามารถมีต้นกำเนิดมาจากใจกลางทางช้างเผือกได้ ซึ่งหมายความว่าหลุมดำมวลมหาศาลไม่สามารถเร่งความเร็วได้
"จากการคำนวณของเรา เราสามารถแยกศูนย์กลางกาแลคซีเป็นสถานที่กำเนิดได้ เพราะวิถีของมันไม่เคยเข้าใกล้มันเลย"สมาชิกในทีม Eva Ziegerer กล่าว- "กลไกการดีดออกอื่นๆ เช่น การชนของดาวฤกษ์และการระเบิดซูเปอร์โนวา ได้รับการเสนอไว้ แต่กลไกทั้งหมดนี้จะนำไปสู่การหยุดชะงักของระบบดาวคู่ขนาดกว้าง"
ทีมงานตั้งสมมติฐานว่ามวลสสารมืดจำนวนมากต้องอยู่รอบๆ ดาวฤกษ์เหมือนกับ 'รัศมี' เพื่อรักษาเสถียรภาพที่ความเร็วเหลือเชื่อที่ขอบดาราจักร หรือPB3877อาจเป็น 'ผู้บุกรุก' ในอวกาศที่ก่อตัวในกาแลคซีใกล้เคียงก่อนจะแทรกซึมเข้าไปในกาแลคซีของเรา ยังไม่ชัดเจนว่าในที่สุดมันจะออกไปนอกทางช้างเผือกหรือไม่
เราใช้แบบจำลองมวลที่แตกต่างกันเพื่อคำนวณความน่าจะเป็นที่ดาวฤกษ์จะยังคงจับกับกาแลคซีจริงๆ เฉพาะแบบจำลองกาแลคซีที่มีมวลมากที่สุดเท่านั้นที่เป็นเช่นนี้นักวิจัยคนหนึ่งกล่าว, Andreas Irrgang จากหอดูดาว Dr Karl Remeis ในเยอรมนี “สิ่งนี้ทำให้ PB3877 เป็นเป้าหมายที่ดีเยี่ยมในการสำรวจแบบจำลองฮาโลสสารมืด”
ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในจดหมายวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์-และตามที่ทีมงานระบุว่าการดำรงอยู่ของระบบไบนารี่นี้ทำให้เกิดความกดดันต่อแบบจำลองที่ได้รับการยอมรับและความเข้าใจในปัจจุบันของเราในทางช้างเผือกใครก็ได้บอกสตีเฟน ฮอว์คิงหน่อยเพื่อนำยานอวกาศของเขาออกไปเพื่อให้เราเห็นได้ดีขึ้น
