Астрономы выяснили, как Млечный Путь плюётся звёздами

Сверхбыстрая звёзды движутся с такой скоростью, что рано или поздно покинут Галактику.

Иллюстрация NASA, ESA, G. Bacon (STScI).

Учёные выяснили драматическое прошлое ближайшей к Солнцу звезды, взявшей курс на выход из Галактики. К удивлению исследователей, её вытолкнула вовсе не сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути. Возможно, головокружительный полёт этого светила свидетельствует о том, что в Галактике присутствует чёрная дыра-"невидимка".

Научная статья с результатами исследования опубликована в издании Astrophysical Journal группой учёных из США и Германии.

"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) уже рассказывали о сверхбыстрых звёздах. Напомним, что эти светила движутся со скоростью более 500 километров в секунду, тогда как обычная скорость звёзд Млечного Пути – около 200 километров в секунду. Сверхбыстрые звёзды в буквальном смысле неудержимы: гравитация Галактики не в силах сдержать их бег, и в будущем они покинут её пределы.

Какая сила могла отвесить им столь увесистый "пинок"? Данных об этом очень мало, ведь первая сверхбыстрая звезда была открыта только в 2005 году, и до сих пор их известно лишь несколько десятков.

Такой "пращей" могла быть гравитация сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути. Однако, как показывают недавние наблюдения, многие сверхбыстрые звёзды, напротив, движутся с периферии Галактики к её центру.

Не исключено, что некоторые из них получили "пинок" от сверхмассивных чёрных дыр ближайших соседей Млечного Пути. В этом случае у астрономов есть уникальная возможность наблюдать практически "под боком" светила из другой звёздной системы.

Но что, если события, способные отправить звезду в межгалактический круиз, случаются не только в центрах галактик? И такие "пушки", невидимые до поры до времени, "стреляют" и в Млечном Пути? Какова может быть их природа в таком случае?

Чтобы внести в вопрос о происхождении сверхбыстрых звёзд большую ясность, авторы восстановили траекторию LAMOST-HVS1, ближайшего к Земле из подобных светил. Эта звезда массой 8,3 солнечной движется со скоростью около 570 километров в секунду.

Используя наземный телескоп Magellan и орбитальный инструмент Gaia, астрономы с большой точностью измерили координаты, скорость и направление движения "беглянки". Это позволило выяснить её биографию.

Оказалось, что она была выброшена из галактического рукава Лебедя в Млечном Пути, и случилось это примерно 33 миллиона лет назад (для сравнения: динозавры вымерли 66 миллионов лет назад, а Земле 4,5 миллиарда лет).

"Это открытие кардинально меняет наши представления о происхождении быстро движущихся звёзд, – заявляет соавтор статьи Моника Валлури (Monica Valluri) из Мичиганского университета. – Тот факт, что траектория этой массивной быстро движущейся звезды берёт своё начало в диске, а не в центре Галактики, указывает на то, что весьма экстремальные условия, необходимые для выброса быстро движущихся звёзд, могут возникать в местах, отличных от сверхмассивных чёрных дыр".

Что же отправило LAMOST-HVS1 в путь? У исследователей есть несколько версий. Это могла быть очень массивная звезда, примерно в сто раз тяжелее Солнца. Не исключено также, что дело в совокупном воздействии нескольких больших светил с массами около 30 солнц, тесно сгрудившихся в звёздном скоплении.

Однако расчёты показывают, что это маловероятные сценарии. Лишь при самом экзотическом стечении обстоятельств подобные объекты могли бы "сыграть в галактический бильярд".

Самой реалистичной представляется версия, что "виновницей" является чёрная дыра промежуточной массы (порядка ста солнечных), которая тоже могла найти приют в скоплении звёзд.

Напомним, что чёрные дыры такой массы необычайно сложно обнаружить. Если гипотеза подтвердится, это будет первая подобная "невидимка", найденная в Млечном Пути.

Отметим, что на предполагаемой траектории LAMOST-HVS1 нет известных звёздных скоплений. Однако её "родина" может быть попросту закрыта пылью от земных наблюдателей.

К слову, ранее "Вести.Наука" писали о сверхбыстрой звезде, обнаруженной в другой галактике.