Найдена причина появления «убегающих» звёзд

Найдена причина появления «убегающих» звёзд

 Текст: Дмитрий Сафин | Послушать эту новость

Двое астрофизиков из Лейденского (Нидерланды) и Кагосимского (Япония) университетов разработали модель, которая объясняет появление значительной части «убегающих» звёзд.

Убегающими, напомним, называют светила, которые движутся с аномально высокой скоростью, превосходящей 30 км/с. В классической работе 1961 года было высказано предположение о том, что скорость перемещения звёзд может резко увеличиваться в результате взрыва — вспышки сверхновой — их компаньона из двойной системы. Эта теория казалась логичной и подтверждалась данными наблюдений.

Однако в последние годы астрономы обнаружили довольно большую группу «убегающих» объектов, появление которых невозможно связать со сверхновой. В эту группу входят, скажем, недавно рассмотренные нами массивные звёзды 30 Dor 016 и VFTS 682, расположенные вблизи скопления R136 в Большом Магеллановом Облаке. Несложные расчёты показывают, что VFTS 682 и 30 Dor 016 были выброшены из R136 около 1,0 и 1,4 млн лет назад. Поскольку возраст самого скопления оценивается всего в ~2 млн лет, в момент выхода звёзд оно не могло находиться на той стадии развития, когда регистрируются первые сверхновые.

Чтобы разрешить возникающее противоречие, теоретики составили описание другого механизма ускорения массивных светил, действующего при их сближении с двойными системами. Если двойная состоит из ещё более крупных тел, взаимодействующая с ней одиночная звезда с высокой вероятностью будет вытолкнута в пространство со скоростью, пропорциональной отношению общей массы и большой полуоси встреченной ею системы.

Одиночная звезда, выброшенная из плотного скопления (иллюстрация Tomohide Wada / Four-Dimensional Digital Universe Project, NAOJ).

Авторы нового исследования выяснили, как этот механизм работает в модельных скоплениях массой от 6 300 до 2•10⁵ солнечных. Наблюдая за скоплениями, учёные фиксировали момент коллапса их ядер, приводившего к образованию двойной системы с нужными характеристиками, а также отмечали скорости и массы звёзд, выбрасываемых ею.

Результаты вычислений оказались вполне убедительными: во всех скоплениях сформировалась одна двойная, которая выталкивала 23,0 ± 5,9 звезды, сообщая им скорость, превышающую 30 км/с. Около пяти (5,2 ± 1,6) «убегающих» звёзд превосходили Солнце по массе как минимум в восемь раз, что согласуется с данными наблюдений R136, вблизи которого находятся шесть выброшенных объектов с параметрами, попадающими в указанный диапазон.

Кроме того, модель будет хорошо воспроизводить характеристики — распределение по массе и скорости — «убегающих» звёзд Млечного Пути и корректно оценивать их общее число, если предположить, что массивные светила рождаются преимущественно в плотных и относительно небольших скоплениях массой в 5–10 тысяч солнечных.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Science; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам PhysOrg.