Астрономы случайно обнаружили странную звезду, убегающую из Млечного Пути
В рамках проекта S5, нацеленного на наблюдение светил в звездных потоках, астрономы обнаружили самую быструю звезду главной последовательности среди всех известных, которая мчится через нашу Галактику с ошеломляющей скоростью в 1,7 тысячи километров в секунду и в конце концов покинет ее. Статья, описывающая открытие, принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
«Помимо того, что эта звезда является самой быстрой среди себе подобных, она также первая, про которую мы можем с уверенностью сказать, что свой «побег» она начала из центра нашей Галактики. Это означает, что звезда, вероятно, была вовлечена во взаимодействие со сверхмассивной черной дырой Стрелец А* в сердце Млечного Пути, придавшее ей эту сумасшедшую скорость», – рассказывают авторы исследования. Панорама центра Млечного Пути от «MeerKAT», охватывающая площадь 1000 на 500 световых лет. Credit: MeerKAT Благодаря спутнику Европейского космического агентства «Gaia» сегодня астрономами уже открыто несколько десятков звезд, мчащихся через пространство со скоростями от 1 до 2,4 тысячи километров в секунду. Самыми быстрыми среди них являются нейтронные звезды и белые карлики, процесс придания ускорения которым вполне понятен и связан со взрывами сверхновых.
Что касается звезд главной последовательности, то здесь не все так просто, так как пока неясно, как они могут разгоняться до таких скоростей без энергии взрыва.
«Предыдущим рекордсменом среди «живых» являлась US 708, чья скорость составляет 1,2 тысячи километров в секунду. Теперь на пьедестал взошла S5-HVS1. Она в 2,35 раз массивнее Солнца и довольна молодая, ее возраст оценивается всего в 500 миллионов лет. Свой побег из Галактики она начала примерно 4,8 миллиона лет назад с начальной скорость 1,8 тысячи километров в секунду», – отмечают авторы исследования. Смоделированное изображение тени вращающейся сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре нашей Галактики. Credit: Fromm/Younsi/Mizuno/Rezzolla (Frankfurt) Астрономы полагают, что звезды главной последовательности с огромными скоростями, известные на данный момент, могли быть выброшены из своих родных окрестностей в ходе обменного взаимодействия трех тел, где одно из них является черной дырой, а два других – звезда-беглец и ее компаньон.
«Обменное взаимодействие трех тел между двумя звездами и массивной черной дырой неизбежно выбрасывает одно из светил из галактики. Поскольку звезды имеют конечные размеры, только крайне массивный и компактный объект может объяснить беглецов со скоростями в тысячу километров в секунду», – утверждал еще в 2015 году астроном Уоррен Браун из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США).
x
В своей работе ученые подсчитали, что для придания текущей скорости звезде S5-HVS1 потребуется передача кинетической энергии примерно в 6×1042 Джоулей. Для сравнения, такой «пинок» разгонит Землю до 0,997 скорости света! Но что спровоцировало такой ход событий?
Первая идея заключается в том, что изначально звезда S5-HVS1 была главным членом двойной системы с небольшим компаньоном, который меньше Солнца и обращался вокруг нее с периодом от 3 до 40 земных суток.
«Когда система из двух звезд приближается к сверхмассивной черной дыре, один ее компонент захватывается гравитационным монстром, а второй выбрасывается прочь на высокой скорости. В случае, если черная дыра имеет массу в несколько миллионов солнечных, выброшенное светило может достичь скорости в тысячу километров в секунду и более», – поясняют авторы исследования. Звезды могут быть выброшены из Млечного Пути после взаимодействия с черной дырой в центре Галактики. Credit: Adapted from W.R. Brown Еще одна возможность заключается в том, что несколько миллионов лет назад относительно небольшая черная дыра слилась со сверхмассивной Стрелец А*. Это могло привести к выбросу из центра Млечного Пути большого количества звезд. И, хотя сегодня нет убедительных доказательств такого события, они могут быть получены в случае обнаружения аналогичных S5-HVS1 светил.
«Дальнейшие наблюдения за звездой S5-HVS1 и, в частности, следующий выпуск данных «Gaia» позволят нам с большей точностью измерить ее трехмерное положение и скорость и, следовательно, лучше смоделировать ее орбиту. Кроме того, открытие большего количества аналогов S5-HVS1 даст подсказки о том, что происходит в центре Галактики», – заключают авторы исследования.