XX a. septintajame dešimtmetyje olandų astronomas Adriaanas Blaauwas pastebėjo neįprastai dideliu greičiu Paukščių Tako erdve judančias žvaigždes. Vėliau paaiškėjo, kad tai objektai, kurie buvo „išspirti“ iš galaktikos disko ir tik periodiškai jį kerta, skriedami aplink galaktiką savo trajektorijomis.
Blaauwas pasiūlė aiškinimą, kad tokios žvaigždės gali susiformuoti dvinarėse sistemose, o didelį greitį įgyti tuomet, kai jų porininkė kolapsuoja: per supernovos sprogimą nusimetami išoriniai sluoksniai, o likusi žvaigždė tarsi „išmetama“ lauk dėl staiga pakitusios sistemos masės ir gravitacijos.
Apie 2005 metus aptikti dar greitesni pabėgę objektai, vėliau pradėti vadinti hiperaukšto greičio žvaigždėmis.
2026 m. sausį Ispanijos mokslo institucijų tyrėjų grupė pranešė užbaigusi iki šiol didžiausią masyvių pabėgusių žvaigždžių stebėjimų analizę. Pasitelkę Europos kosmoso agentūros (ESA) teleskopo „Gaia“ duomenis ir aukštos kokybės IACOB spektroskopinę bazę, mokslininkai ištyrė 214 O tipo žvaigždžių – vienos ryškiausių ir masyviausių žvaigždžių klasės Paukščių Take.
Tyrimo rezultatai naujai nušvietė šių objektų kilmę ir jų „išmetimo“ mechanizmus. Viena svarbiausių išvadų – dauguma pabėgusių masyvių žvaigždžių, panašu, nebuvo dvinarės sistemos narės, kaip ilgą laiką dažnai manyta.
Pabėgusios masyvios žvaigždės astronomams ypač įdomios dėl ryškaus poveikio galaktikų evoliucijai. Palikusios gimtuosius telkinius, jos intensyvia spinduliuote veikia tarpžvaigždinę terpę – dujų ir dulkių debesis. Vėliau, sprogus supernovoms, jos praturtina šią terpę sunkiaisiais cheminiais elementais.
Taip keičiasi sąlygos, kuriomis ateityje formuosis naujos žvaigždės ir planetos. Todėl geresnis pabėgusių masyvių žvaigždžių kilmės supratimas leidžia tikslinti žvaigždžių evoliucijos modelius ir kurti tvirtesnes teorijas apie tai, kaip dvinarės sistemos, žvaigždžių spiečiai ir supernovos formuoja galaktikų raidą.
Nuo pat atradimo astronomai mėgino paaiškinti, kaip žvaigždės įgyja tokį didelį greitį, ir dažniausiai svarstė du scenarijus. Pirmasis – supernovos sprogimo poveikis dvinarėje sistemoje, kai išlikusi žvaigždė „iššaunama“ dideliu greičiu. Antrasis – gravitacinės sąveikos tankiuose jaunų žvaigždžių spiečiuose, kurios gali išmesti žvaigždes iš jų gimtųjų vietų.
Vis dėlto ilgą laiką nebuvo aišku, kuris mechanizmas Paukščių Take dominuoja ir dažniausiai paverčia masyvias žvaigždes pabėgėlėmis. Siekdama priartėti prie atsakymo, Ispanijos mokslininkų komanda nuosekliai sujungė „Gaia“ ir IACOB duomenis ir detaliai apibūdino tiriamų žvaigždžių savybes.
2013–2025 m. „Gaia“ observatorija išmatavo daugiau kaip 2 mlrd. Paukščių Tako žvaigždžių padėtį, judėjimą, ryškį, temperatūrą ir cheminę sudėtį. Toks itin tikslus matavimų rinkinys vadinamas astrometrija.
Šie duomenys padeda sudaryti tiksliausią iki šiol trimačio Paukščių Tako žemėlapį ir suteikia galimybę atsakyti į daugybę klausimų apie mūsų galaktikos kilmę, sandarą ir raidą.
IACOB projektas – tai ilgalaikė stebėjimų programa, skirta nuodugniai nustatyti masyvių OB tipo žvaigždžių fizines savybes ir jų evoliuciją Paukščių Take, remiantis spektroskopiniais stebėjimais.
Sujungę abiejų šaltinių informaciją, tyrėjai galėjo įvertinti pabėgusių O tipo žvaigždžių sukimąsi ir atsekti tikėtinus jų kilmės regionus. Pagal apibrėžimą, tokios žvaigždės neretai juda didesniu kaip 700 km/s greičiu – tai pakankama sparta, kad objektas galėtų ištrūkti iš Paukščių Tako gravitacinio lauko.
Rezultatai parodė, kad dauguma pabėgusių žvaigždžių sukasi lėtai, o greitesnis sukimasis dažniau siejamas su supernovų scenarijumi dvinarėse sistemose. Taip pat nustatyta, kad didžiausio greičio žvaigždės paprastai yra pavienės, o tai leidžia manyti, jog jos greičiausiai buvo išmestos iš jaunų žvaigždžių spiečių per stiprias gravitacines sąveikas.
Be to, komanda aptiko 12 pabėgusių dvinarių sistemų. Tarp jų išskirtos trys rentgeno spindulių dvinarios, kuriose yra neutroninės žvaigždės arba juodosios skylės, ir dar trys sistemos, kurios, tikėtina, taip pat slepia juodąsias skyles.
„Tai pats išsamiausias tokio pobūdžio stebėjimų tyrimas Paukščių Take“, – teigia pagrindinė darbo autorė Mar Carretero-Castrillo, ICCUB ir IEEC narė, šiuo metu dirbanti Europos pietinėje observatorijoje.
„Sujungę informaciją apie žvaigždžių sukimąsi ir jų dvinariškumą, suteikiame mokslo bendruomenei iki šiol neregėtų užuominų apie tai, kaip formuojasi pabėgusios žvaigždės.“
Galiausiai paaiškėjo, kad beveik nė viena iš tirtų žvaigždžių vienu metu nepasižymi ir labai dideliu skriejimo greičiu, ir greitu sukimu. Tai laikoma stipriu argumentu, jog pabėgusios žvaigždės susiformuoja ne vienu universaliu būdu, o kelių skirtingų mechanizmų dėka.
Ateities „Gaia“ duomenų publikacijos ir tolesni spektroskopiniai stebėjimai turėtų padėti tiksliau atsekti šių žvaigždžių „gimtuosius namus“ Paukščių Take. Tai leistų konkrečiais atvejais patvirtinti, kuris mechanizmas buvo lemiamas, ir galbūt atskleistų dar daugiau neįprastų dvinarių sistemų, įskaitant tokias, kuriose galėtų būti išlikę gravitaciškai surišti planetų dariniai.
Tokių sistemų tyrimai taip pat gali atverti dar vieną svarbų jų vaidmens aspektą: kaip Paukščių Take pasklinda gyvybei būtini cheminiai elementai ir junginiai.
