21.2K
Второй релиз данных спутника ESA «Gaia» позволил нескольким независимым командам астрономов открыть десятки звезд, мчащихся через пространство со скоростями от 1000 до 2400 километров в секунду. «Отмотав» время назад, исследователи обнаружили, что некоторые из них были катапультированы их взорвавшимися компаньонами, другие – выброшены из двойных систем под действием гравитации сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, а третьи вовсе прибыли к нам из Большого Магелланова Облака.
Современные инструменты позволяют астрономам с легкостью вычислять скорость движения звезд к Земле или от нее, но измерение бокового движения по небу необходимое для понимания их фактической скорости и траектории до запуска «Gaia» было медленным и кропотливым занятием. Теперь все изменилось: новый релиз спутника ESA содержит данные о боковом движении для 1,3 миллиарда звезд, а также измерения лучевых скоростей для 7 миллионов самых ярких их них.
Поиск быстродвижущихся звезд очень важен для понимания эволюции галактик и их населения, а также для обнаружения невидимых черных дыр. Например, отслеживание этих «беглецов» может помочь в проверке теорий происхождения сверхновых типа Ia, которые, с одной стороны, являются результатом взрывов белых карликов, перетягивающих материю с обычной звезды, а с другой – результатом незаконченного столкновения двух звездных «угольков», при котором один из них взрывается, а второй выбрасывается из системы на огромной скорости.
Самый быстрый белый карлик
Чтобы найти «выживших», команда, возглавляемая Кеном Шеном из Калифорнийского университета в Беркли (США), выбрала звезды с самым быстрым боковым движением. Затем они проверили этих кандидатов с помощью нескольких наземных телескопов, получив недостающие лучевые скорости и классифицировав их. В результате через сутки после второго релиза «Gaia» исследователи объявили об обнаружении трех беглых белых карликов, один из которых мчится со скоростью 2400 километров в секунду, что делает его самым быстрым объектом из ему подобных.
Впоследствии астрономы обнаружили еще десятки звезд, движущихся настолько быстро, что в итоге они покинут Млечный Путь. Некоторые из них, вероятно, пришли к нам из соседних галактик, а траектория одного белого карлика прослеживается до остатка от вспышки сверхновой.
«Отмотав время на 100 000 лет назад и проследив траекторию беглеца, стало понятно, что он начал свой путь из остатка сверхновой. И хотя теоретикам нужно больше времени для оценки сценария Кена Шена, обнаруженный белый карлик, скорее всего, был виновником взрыва его компаньона», – рассказывает Крис Станек, астрофизик из Университета штата Огайо (США).
Жертвы массивных черных дыр
Другая команда во главе с Томмазо Маркетти из Лейденского университета (Нидерланды) анализировала данные «Gaia» в поисках быстродвижущихся звезд, которые стали жертвами другого вида «галактического насилия». 27 апреля они сообщили об обнаружении 28 изгнанников, некоторые из которых начали свое движение из центра Млечного Пути, в котором скрывается сверхмассивная черная дыра, а два из них, возможно, прибыли к нам из Большого Магелланова Облака.
Теоретически, мощная гравитация такого монстра может «разбить» бинарные звездные системы, которые слишком близко подошли к нему, выбросив одну звезду на скорости около 1000 километров в секунду (достаточно быстро, чтобы она смогла преодолеть гравитацию нашей Галактики).
Гостьи из Большого Магелланова Облака
Данные «Gaia» также позволили отследить траекторию звезды HVS3, которая была обнаружена в 2005 году в гало Млечного Пути в подозрительной близости к Большому Магелланову Облаку. Расчеты показывают, что HVS3 родом из сердца нашего спутника, а скорость звезды намекает на причастность к ее побегу пока необнаруженной центральной черной дыры в Большом Магеллановом Облаке.
Известно, что у всех крупных галактик в их центрах проживают огромные черные дыры, но до сих пор не ясно, сколько маленьких галактик, таких как Большое Магелланово Облако, содержат этих монстров. Обнаружение большего количества объектов, изгнанных нашем соседом, помогло бы рассчитать массу гипотетической черной дыры в его центре и, возможно, проверить теорию, говорящую о том, что значительная часть всех быстродвижущихся звезд в Млечном Пути имеют внегалактическое происхождение.