Обнаружена большая группа гиперскоростных звёзд, выброшенных из центра нашей Галактики

Адъюнкт-профессор Келли Холлей-Бокельман и Лоурен Палладино из Университета Вандербильта (США) обнаружили группу из 675 звёзд, с огромной скоростью удаляющуюся от центра Млечного Пути в направлении галактики Андромеды. Количество путешествующих в одном скоплении звёзд говорит о том, что наши представления о частоте обретения гиперскоростными звёздами таких скоростей ошибочны.

Ранее было известно всего 16 гиперскоростных звёзд — а значит, новое открытие в десятки раз увеличило количество доступных нам объектов такого рода.

В начале жизненного пути сотни звёзд этого движущегося скопления были жёлтыми, как Солнце, затем увеличились и покраснели. Ещё до прибытия в галактику Андромеды они станут белыми карликами. (Иллюстрация M. Smelzer / Vanderbilt University.)

Группа характеризуется однородным составом и одинаково высокой металличностью. Все они красные гиганты, а их высокая металличность в сочетании с возрастом характерна именно для ядра нашей Галактики — ведь в рукавах и на периферии Млечного Пути металличность звёздного населения ниже. Группа была обнаружена по результатам анализа данных Слоановского цифрового обзора неба.

Предположительно, огромную скорость, буквально вышвырнувшую эту группу звёзд за пределы ядра (а в ближайшем будущем — и самой Галактики), им придала одна и та же причина — гравитация сверхмассивной чёрной дыры весом около 4 млн масс Солнца, расположенной в галактическом ядре.

Основным сценарием такого разгона до высоких скоростей является поглощение двойной звезды чёрной дырой. Пока одна звезда по спирали приближается к ЧД, её компаньонка постепенно разгоняется гравитационным взаимодействием до нехарактерных в обычной жизни светил скоростей.

Другой, не столь часто реализуемый сценарий — это поглощение одной ЧД другой, более крупной. В этом случае скорость, полученная находящейся поблизости звездой, может быть ещё выше, чем в первом сценарии.

Все обнаруженные члены движущейся группы звёзд — красные гиганты. То есть представляют собой как раз тот тип, к которому через несколько миллиардов лет будет принадлежать и наше Солнце. В прошлом, когда эти путешественники находились ещё в галактическом ядре, они выглядели как наше Солнце, были жёлтыми звёздами значительно меньшего диаметра. Сейчас астрономы надеются найти в этой группе объекты меньшей светимости — к примеру, коричневые карлики и экзопланеты. В этом случае дальнейшее изучение группы позволит не только лучше понять историю нашей Галактики, но и яснее представить эволюцию систем типа нашего Солнца.

Интересно, что до этого исследования считалось, будто количество звёзд с такими огромными скоростями не может быть слишком большим. Наука сталкивалась всего с 16 звёздами со скоростями около 1 000 км/с, причём одна из них, предположительно, происходила из Большого Магелланова Облака, а не из нашей Галактики. При этом теоретически в нашей Галактике должно быть равномерно распределено всего около 1 000 светил с такими скоростями. Но открытие 675 звёзд в одной плотной группе делает эту гипотезу предельно маловероятной. По всей видимости, процесс разгона звёзд во взаимодействии с чёрными дырами происходит значительно чаще, чем предполагалось.

Аккреционный диск вокруг сверхмассивной ЧД, выбросившей эту группу звёзд из галактического ядра (иллюстрация NASA Jet Propulsion Laboratory).

Исследование публикуется в майском номере Astronomical Journal.

Подготовлено по материалам Университета Вандербильта.