Галактический побег: откуда сбежала гиперскоростная звезда

Четверка наиболее пугающих космических объектов

Нам не дает покоя огромное количество вопросов, связанных нашей Вселенной, например, существуют ли на самом деле инопланетянеИнопланетяне: как мы их себе представляем. На самом деле, существуют вещи, которых действительно стоит бояться, и находятся они повсюду, фактически скрытые от наших взоров. Истина никого не оставит равнодушным, а кого-то возможно поразит до глубины души и заставит всерьез задуматься.
Быстро передвигающиеся черные дыры

Черные дыры – невидимые космические убийцы. Спросите любого человека, что люди считают наиболее пугающим космическим явлением. Очень многие, если не большинство назовут черные дыры, ведь это выражение настолько растиражировано в массмедиа, что мы совершенно не сомневаемся в их существовании, при этом имея весьма смутное представление о том, чем же на самом деле эти черные дыры являются. Для многих черные дыры – это что-то вроде космических Колобков, как ни комично и примитивно бы это звучало.

Прежде всего, черные дыры классифицируют по размеру. Самые маленькие и самые крупные, огромные и ничтожно мелкие, имеющие неизвестное происхождение явления. Микро черные дыры существуют только в теоритических выкладках, дыры среднего размера свои появлением обязаны разрушением или слиянием звездных скоплений, именно этот сценарий образования черных дырЧёрная дыра – принцип действия для большинства людей выглядит наиболее традиционным. Черная дыра не может поглотить все, что ее окружает, так как ее гравитационное поле достаточно ограничено.

Традиционно считалось, что блуждать в космическом пространстве под силу только сверхмассивные черные дыры, несясь с невероятной скоростью в девять миллионов миль в час. Просто нереальная цифра, в жизни чаще всего маленькие дети оперируют такими числами, доказывая своим друзьям, кто и во сколько раз круче.

Однако, реальной угрозы это явление нам не несет. Несущиеся на огромной скорости объекты не особо опасны, опасно их столкновение с другими небесными телами, при этом направление движения меняется, и мы имеем сотни невидимых космических тел, кружащихся в космическом пространстве. Реальную угрозу представляет вероятность столкновения дыры с чем-то на своем пути, в результате чего это «что-то» понесется на нашу планету со скоростью девять сотен миллионов миль в час.

Сверхмассивные черные дыры

Сверхмассивные черные дыры действительно существуют и потенциально являются наиболее опасными явлениями во Вселенной. По определению плотность черных дыр настолько высока, что все, что находится в пределах самой дыры, неизбежно попадает в поле ее притяжения. Исходя из названия этих черных дыр, несложно предположить, что масса этих небесных гигантов огромна, не менее массы четырех миллионов Солнц. На сегодняшний день мы в состоянии лишь определить наличие черных дыр, наблюдая перемещения небесных тел в определенном месте. В зависимости от скорости и направления следования, можно вполне уверенно предположить, что в определенный момент черная дыра настигнет их и сметет как ураган.

В центре любой галактики располагаются звезды и газовые скопления, вращающиеся с высокой скоростью. По мнению ученых, такое положение небесных объектов подразумевает наличие в центре любой галактики, в том числе и нашей, сверхмассивной черной дыры. В принципе бояться нам особо нечего, потому что наша планета находиться на довольно большом расстоянии от «опасной зоны». Однако опасность кроется в другом: проблема в том, что черные дыры подпитывается газом и в конечном итоге прекращают движение. Попадание в газовую зону создает увеличение объема самой дыры, тогда ученые говорят, что дыра активизируется и превращается в «активное галактическое ядро». В этот период эти «галактические ядра» превращаются в мощнейшие источники радиоактивного излучения, пожирающего в своей галактике весь газ, который формирует звезды. Как правило, этот процесс останавливается когда дыре уже нечем «питаться» и, в конце концов, она закрывается. Однако во время фазы «активного галактического ядра» процесс формирования звезд резко активизируется, именно это называется вспышкой звездообразования. Такие звезды довольно крупны и массивны, многие из них превращаются в сверхновые звездыСверхновые звёзды: яркие загадки Вселенной, разрушающие все, что может попасться на их пути. В сущности, выходит, что сверхмассивные черные дыры засоряют собственную галактику тоннами взрывчатки.

Красные планеты

В зависимости от научной теории, распространенной в ваши школьные годы, наша Солнечная система насчитывала восемь или девять планет. Однако примечательно, что в это число входят только планеты, поведение которых можно привести к какому-то стандарту. Красные планеты – это бунтари и «плохие парни» открытого космоса, которым понятие «орбита» не закон и на правила поведения остальных планет им просто плевать. Красные планеты не вращаются вокруг своей оси, они странствуют по галактике до тех пор, пока на их пути не повстречается какое-то другое космическое тело, которое либо остановит движение Красной планеты либо остановиться само под ее влиянием. По наиболее распространённой теории происхождения красных планет они были смещены со своих орбит из-за своего неуправляемого поведения.

Красные планеты довольно пугающее явление, но кое-что в них просто – таки вселяет ужас. Например, их количество. В нашей галактике этих планет в два раза больше, чем звезд. Впечатляет, не правда ли? Второе – это их размеры, не уступающие величине Юпитера. А теперь представьте двести миллиардов Юпитеров, не привязанных к строгой орбите, хаотично перемещающихся по нашей Вселенной. У Бога либо очень странное чувство юмора или он большой поклонник пинбола. Столкновение красной планеты с инородным объектом не всегда имеет страшные последствия, но иногда может стать причиной настоящей катастрофы. Считается, что красная планета способна сместить другой небесное тело с его орбиты, отправив его в беспорядочное блуждание в космическом пространстве.

Гиперновая звезда

Как уже понятно из названия, гиперновая звезда что-то вроде суперновой, но с намного большим диаметром. Гиперновые возникают в результате коллапса ядра сверхмассивной звезды непосредственно в черную дыру. Высвободившаяся энергия достигает просто невероятной скорости, создавая своим движением два реактивных потока плазмы, перемещающихся со скоростью света, при этом выделяя мощное гамма-излучение. Это можно сравнить разве, что с выстрелом из пушки, но в совершенно других масштабах.

Однако есть и хорошая новость: такое может случиться только в самых больших звездах галактики, в гигантах, в сотни раз превышающих массу Солнца. Такие огромные небесные тела встречаются крайне редко и образование гиперновой звезды, возможно раз в двести миллионов лет. Плохая новость в том, что для Земли дата фатального столкновения неумолимо приближается.

Вполне возможно Эта Киля, ближайший объект способный столкнуться с гиперновой, просто взорвётся и разрушится. Однако, для нас эти события вряд ли будут иметь серьезные последствия по причине огромного расстояния в семьдесят пять сотен световых лет. Случись такое по соседству с нашей планетой, взрывом плазмы все живое было бы сметено с лица Земли. К счастью, наша Солнечная система в чем-то похожа на охраняемую резиденцию, и ужасные гиганты держаться от нашей планеты на достаточно безопасном расстоянии. Возможно, именно гиперновая звезда в определенный момент стала причиной уничтожения всего живого на земле, что потом назвали Ордовикско-силурийским вымиранием.

10 огромных космических объектов

Самая яркая звезда: на что смотреть на небосводе

Шесть фантастических космических объектов

Чёрная дыра – принцип действия

Метки статьи:

• строение вселенной

Гиперскоростные звезды Млечного Пути оказались гостями из Большого Магелланова Облака

Группа астрономов показала, что самые быстро движущиеся звезды в нашей Галактике, которые путешествуют так быстро, что могут покинуть Млечный Путь, на самом деле убежали из гораздо меньшей спутниковой галактики. Исследователи из Кембриджского университета (Великобритания) использовали данные Sloan Digital Sky Survey и компьютерное моделирование, чтобы продемонстрировать, что эти звездные спринтеры возникли в Большом Магеллановом Облаке (LMC).

Большие синие сверхскоростные звезды вырвались из родного дома, когда взрыв одной звезды в двоичной системе заставил другую двигаться с такой скоростью, что она смогла избежать тяжести LMC и была захвачена Млечным Путем. Результаты исследования представлены в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ранее астрономы считали, что гиперскоростные звезды были выброшены из центра Млечного Пути сверхмассивной черной дырой. Однако, этот и другие сценарии, связанные с распадом карликовых галактик или звездных кластеров, не объясняли положение звезд на небе.

На сегодняшний день наблюдалось около 20 гиперскоростных звезд, главным образом в северном полушарии. Альтернативным объяснением их происхождения является распад двоичных систем. Чем ближе два компаньона в бинарных звездных системах, тем быстрее они вращаются относительно друг друга. Если одна звезда взрывается как сверхновая, оставшаяся звезда улетает со скоростью, на которой она вращалась. Беглые звезды, рожденные в Млечном Пути, недостаточно быстры чтобы считаться гиперскоростными, но быстро движущаяся галактика могла спровоцировать такое движение.

LMC является самой крупной и быстрой из десятков карликовых галактик на орбите вокруг нашей Галактики. У нее есть только 10% массы Млечного Пути, и поэтому самые быстрые звезды могут легко избежать ее гравитации. LMC движется вокруг Млечного Пути со скоростью 400 километров в секунду, и, как пуля, выпущенная из движущегося поезда, скорость убегающих звезд равна сумме скорости их собственного движения внутри галактики и скорости самого Большого Магелланова Облака.

Исследователи использовали комбинацию данных из Sloan Digital Sky Survey и компьютерного моделирования для симуляции того, как гиперскоростные звезды могут покинуть LMC и оказаться в Млечном Пути. Исследователи смоделировали рождение и смерть звезд в LMC за последние два миллиарда лет и отметили орбиты беглецов после того, как они покинули LMC. Затем последовала вторая симуляция, включающая фактор гравитации LMC и Млечного Пути. Это позволило исследователям предсказать, в какой части неба можно увидеть беглых звезд, и прогнозы совпали с наблюдениями.

Массивные синие звезды заканчивают свою жизнь, превратившись в нейтронную звезду или черную дыру после сотен миллионов лет, и убегающие звезды ни чем не отличаются. Большинство звезд в симуляции погибли после того, как вылетели из LMC. Нейтронные звезды и черные дыры, оставшиеся от них, продолжают движение, и поэтому вместе с 10 000 убегающих звезд исследователи также предсказывают миллион бегущих нейтронных звезд и черных дыр, пролетающих через Млечный Путь.

Необычный

Самыми страшными уголками во Вселенной являются галактики, в которых рождаются гиперновые звезды.
Гипернова или гиперновая звезда – взорвавшаяся в результате коллапса ядра сверхновая звезда гигантских размеров (масса превышает 20 масс Солнца). Взрыв происходит в результате того, что в ядре сверхмассивной звезды истощается запас необходимого для поддержания термоядерных реакций топлива.

Рождение гиперновы сопровождается взрывом, который в десятки раз превышает мощность взрыва сверхновой звезды.

Невероятно, но факт: гиперновая звезда, находящаяся на расстоянии 3 000 световых лет от Земли, может с легкостью уничтожить все живые организмы на нашей планете, включая даже бактерии.

Ближайшим от нас кандидатом на звание гиперновой считается звезда-гипергигант Эта Киля.

Эта Киля уже набрала близкую к критической массу 100-150 Солнц и в скором времени сотрясет Млечный Путь взрывом неведомой мощности.

На данный момент Эта Киля является одним из самых ярких небесных тел Млечного пути, чья светимость, на данный момент, в 5 млн. раз превышает солнечную.

Звезду-гипергигант окружают сразу две туманности: большая — NGC 3372 (туманность Киля) и маленькая — Гомункул, образовавшаяся совсем недавно.

А теперь хорошая новость, несмотря на то, что Эта Киля находится в нашей галактике, от нас ее отделает 7500-8000 световых лет, а следовательно, её перерождение не сможет оказать значительного негативного влияния на обитателей планеты Земля.

С неба ливнем льет дождь из расплавленных камней, а на поверхности мирно бурлят океаны лавы, которым безмолвно вторят погруженные во мрак льды бескрайней пустыни. Добро пожаловать в Ад, которому астрономы дали официальное название CoRoT-7b.

Это страшный мир, открытый в 2009 году, стал первой, из обнаруженных учеными, сверхплотной экзопланетой.

Адское пекло под названием CoRoT-7b обращается вокруг звезды, которая немногим меньше нашего Солнца, и находится на расстоянии 489 световых лет от Земли.

Планета CoRoT-7b находится слишком близко к своей звезде и всегда повернута к ней одной стороной, в результате чего она была разделена на два совершенно непохожих друг на друга мира: в одном бурлят океаны лавы, температура в которых не опускается ниже 2500 °C, а другая, обделенная вниманием инопланетного Солнца, погружена во мрак и закована во льды.

Атмосфера этой планеты состоит главным образом из испарившихся горных пород, которые выпадают на темную и освещенную стороны планеты в виде раскаленных каменных осадков.

Как правило, астрономы-любители начинают свое знакомство с удивительным миром бескрайнего космоса, нацеливая свои телескопы на туманность «Маленькое привидение» (Little Ghost Nebula).

Официальное название этой туманности, которая находится в созвездии Змееносца, на расстоянии ~6 световых лет от Земли, NGC 6369.

С Земли «Маленькое привидение» выглядит как призрачная дымка разноцветных облаков, окружающая погибшее тысячи лет назад небесное тело – звезду, которая так и не смогла переродиться в сверхновую.

Под воздействием ультрафиолетовой радиации звезд происходит ионизация газового облака — расщепление атомов на электроны и ионы. В результате этого вокруг белого карлика сформировалось яркое кольцо сине-зеленого оттенка. Красные области на границах туманности – результат недостаточной ионизации.

Туманность NGC 6369 названа планетарной, потому что она сформировалась из газовой оболочки погибшей звезды солнечного типа, ядро которой сжалось до белого карлика. Со смертью инопланетного Солнца исчезло и его притяжение, удерживающее обращавшиеся вокруг него планеты (если такие имели место быть), которые кто куда разлетелись по Вселенной.

Туманность «Маленькое привидение» – наглядное представление того, как будет выглядеть наша планетарная система через 5 миллиардов лет, когда Солнце достигнет пика своего эволюционного развития и выбросит в космос поверхностные газы, из которых сформируется туманность гигантских размеров.

В 2008 году астрономы заявили, что при помощи космического телескопа Хаббл им удалось заглянуть в ‘Глаз Саурона’ (Eye of Sauron), где они обнаружили новую планету.

Нет, у них не поехала крыша, и ‘Глаз Саурона’ действительно существует в виде неофициального названия вполне реального космического объекта в созвездии Рыбы.

Самая яркая звезда созвездия Рыбы «Фомальгаут» (Fomalhaut), широко известная так же как «Глаз Саурона», находится на расстоянии 25 световых лет от нашей планеты.

Огненная ‘радужка’ является плотным кольцом из планета-образующего материала (газы и космическая пыль), а в роли зрачка выступает газовый гигант, наподобие Юпитера, «Фомальгаут b» (Fomalhaut b).

Когда желтый карлик умирает, он увеличивается в размерах и в конечном итоге сбрасывает свою поверхностную газовую оболочку, оставляя после себя мертвое небесное тело, получившее название белый карлик.

Но иногда космический мертвец возвращается к жизни, пожирая окружающие его звезды.

Такие звезды относятся к сверхновым типа la (la supernovae), но астрономы зачастую называют их просто — ‘зомби’.

‘Зомби’ появляются на свет, когда белые карлики начинают поглощать огромное количество окружающей их материи (другие звезды, космический мусор и даже планеты). Через некоторое время (от нескольких сотен до тысяч лет) они набирают критическую массу, и происходит мощнейший взрыв, за которым следует перерождение.

На фотографии слева Вы можете видеть все, что осталось после взрыва от сверхновой звезды «Тихо» (Tycho) , которая только начала свое перерождение в la supernovae.

В марте 2010 года астрономам из Европейской Южной Обсерватории (European Southern Observatory) удалось заглянуть в самый темный уголок созвездия Орион и сделать удивительный снимок ‘космической летучей мыши’ — туманности NGC 1788.

В отличие от остальных туманностей, которые освещают своим светом тьму космического вакуума благодаря нагретым газам, в NGC 1788 призрачное сияние испускают холодные газы и космическая пыль, которые отражают и рассеивают свет от сокрытой внутри газового облака молодой звезды.

Яркая мордочка летучей мыши в центре туманности и отходящие от нее в разные стороны газовые крылья проявились после того, как на полученное Европейской Южной Обсерваторией Ла-Силла (ESO’s La Silla Observatory in Chile) изображение был наложен фильтр из трех длин волн видимого света.

В глубине черного сердца галактики NGC 3393 скрываются два исполинских монстра, с остервенением пожирающие друг друга.

В августе 2011 года ученые космической рентгеновской обсерватории «Чандра» (NASA’s Chandra X-ray Observatory) обнародовали изображение спиральной галактики, в центре которой на расстоянии 490 световых лет друг от друга бушуют две сверхмассивные черные дыры.

Астрономы считают, что NGC 3393 поглотила менее массивную галактику, в наследство от которой ей и досталась вторая черная дыра. И сегодня два этих гигантских ‘зверя’ отчаянно сражаются друг с другом, т.к. в конечном итоге в галактике сможет остаться только один из них.

Планету Земля и галактику NGC 3393 разделяет расстояние в 160 млн. световых лет.

Гигантское газовое облако, принявшие форму паука на инфракрасном снимке, сделанном космическим телескопом НАСАНациональное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (англ. National Aeronautics and Space Administration) — агентство, принадлежащее федеральному правительству США, подчиняющееся непосредственно вице-президенту США и финансируемое на 100 % из государственного бюджета, ответственное за гражданскую космическую программу страны. Все изображения и видеоматериалы, получаемые НАСА и подразделениями, в том числе с помощью многочисленных телескопов и интерферометров, публикуются как общественное достояние и могут свободно копироваться. «Спитцер» (NASA’s Spitzer), раскинуло свои сети в созвездии Циркуль (Circinus).

Газовое облако, которое астрономы прозвали туманностью «Черная вдова» (Black Widow Nebula), кишит скоплениями массивных и сверхмассивных звезд, которые сформировали небольшую область желтого цвета в самом центре этого забытого всеми богами уголка Вселенной.

Туманность «Черная вдова» находится на расстоянии 10 000 световых лет от Земли.

Идущие от звезд излучения воздействуют на окружающие их газы, сгоняя их к центру туманности, в результате чего газовое облако обзавелось массивным телом и тонкими лапками, придающими ему невероятную схожесть с обитающим на нашей планете видом пауков.

Поклонники саги «Сумерки» будет рады узнать, что на просторах Млечного Пути существуют настоящие космические вампир – голубые отставшие звезды, которые поддерживают свое существование, высасывая жизнь из молодых звезд.

Чаще всего голубые отставшие звезды встречаются в плотных звездных скоплениях.

Ученые полагают, что отставшие звезды поглощают газы своих ближайших соседей, что позволяет крошечным стареющим небесным телам набирать массу и продлевать свою жизнь на сотни миллионов лет.
9 самых жутких мест во Вселенной, 9.6 out of 10 based on 18 ratings Найти на unnatural: самых жутких мест Вселенной

В Большой Медведице обнаружена сверхъяркая сверхновая звезда

Сверхновая SN 2017egm, отмеченная недавно в галактике NGC 3191 в созвездии Большой Медведицы, на расстоянии 420 миллионов световых лет, стала самой близкой к Солнечной системе известной астрономам сверхъяркой сверхновой (superluminous supernova).

Такие звезды называют еще гиперновыми. Их масса во время взрыва после коллапса ядра равняется сотне или более масс Солнца. Энергия этих взрывов превышает 1045 джоулей, а яркость в сто раз больше, чем у обычных сверхновых. Если бы гиперновая звезда вспыхнула в нашей Галактике, она была бы столь же яркой, как полная Луна. К тому же взрывы гиперновых сопровождаются мощными гамма-всплесками. Когда 2 июля 1967 года взрыв гиперновой впервые наблюдался военными спутниками США, американцы даже заподозрили, что Советский Союз тайно испытал в космосе ядерное оружие, нарушив договор 1963 года.

Вспышка гиперновой в галактике NGC 3191 была замечена 23 мая 2017 года космическим телескопом Gaia Европейского космического агентства. Первоначально ее классифицировали как сверхновую II типа. Но позднее ученые из Института теоретической физики имени Фреда Кавли под руководством Субо Дуна (Subo Dong) пересмотрели это решение, так как наблюдения за звездой при помощи Северного оптического телескопа выявили ее необычные характеристики. Неожиданным оказалось и то, что звезда вспыхнула в спиральной галактике, похожей на Млечный Путь, хотя все известные ранее гиперновые обнаруживались в карликовых галактиках, значительно уступающих по размеру спиральным.

Сверхновая SN 2017egm отмечена крестом. Фото: SDSS

Ученые из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики во главе с Мэттом Николлом (Matt Nicholl) определили, что в галактике-хозяине гиперновой повышена концентрация химических элементов более тяжелых, чем водород и гелий. Вспышка гиперновой в подобных условиях отмечена впервые.

«Наше исследование подтверждает, что быстро вращающаяся, сильно намагниченная нейтронная звезда, называемая магнетаром, вероятно, является двигателем, который управляет невероятным количеством света, создаваемого этими сверхновыми, – говорят астрономы. – Хотя яркость SN 2017egm и свойства магнетара объединяет эту звезду сверхъяркими сверхновыми, масса, выброшенная при взрыве SN 2017egm, может быть меньше среднего значения. Такое различие может указывать на большую потерю массы звездой перед гравитационным коллапсом, приведшим к взрыву. Скорость вращения магнетара также может быть медленнее, чем средняя».

Статья с описанием свойств принята к публикации в Astrophysical Journal Letters, текст ее доступен на сайте препринтов arXiv.org.

Происхождение гиперскоростных звезд

Почему появляются гиперскоростные звезды, до недавнего времени было не совсем понятно. Одна из теорий – они произошли из тесной двойной системы, где звезды вращаются вокруг общего центра с огромной скоростью. Если в такой системе одна из звезд взорвется, то вторая полетит дальше с той же скоростью, с какой она вращалась по орбите. Однако гиперскоростные звезды обладают скоростью гораздо большей, чем можно получить в результате такой схемы.

Другая теория – опять-таки двойная система, которая разрушается под действием чрезвычайно массивного объекта – черной дыры. В итоге одна из звезд может быть просто выброшена из такой звездной системы, и приобретет довольно большую скорость. Такой процесс возможен в центре Галактики, где и сосредоточены черные дыры. По оценке Хиллза – физика-теоретика, который и предложил эту теорию в 1988 году, такое событие может происходить раз в несколько тысячелетий.

В пользу такой теории есть немало подтверждений. Например, в центре Галактики, по соседству с черной дырой, имеется немало звезд с нестабильными орбитами, которые скорее всего и есть остатки двойных систем, в которых звезды были просто выброшены черной дырой. Еще больший эффект получается при воздействии на звездную систему сверхмассивной двойной черной дыры.

Однако такие теории происхождения гиперскоростных звезд имеют и недостатки. Например, они не объясняют расположения этих объектов на небе и вообще в пространстве. Ведь если они были выброшены из центра Галактики с определенной скоростью и в определенном направлении, то и располагаться должны в определенном месте. Здесь есть явные противоречия с наблюдениями.

Вселенная сегодня

Художественная концепция гиперскоростной звезды, которая улетает из Млечного Пути. Предоставлено: НАСА.

Солнце мчится по Галактике со скоростью, которая в 30 раз выше, чем у космического шаттла на орбите (показывая результат в 220 км/с в соответствии с галактическим центром). Большинство звезд внутри Млечного Пути путешествуют с относительно похожей скоростью. Но определенные звезды нарушают звездное скоростное ограничение. Примерно одна из миллиарда звезд путешествует со скоростью в 3 раза больше, чем Солнце — так быстро, что они могут просто вовсе убежать из галактики!

Мы открыли дюжины этих так называемых гиперскоростных звезд. Но как на самом деле эти звезды достигают таких высоких скоростей? Астрономы из University of Leicester, возможно, нашли ответ.

Первая подсказка появляется в наблюдении гиперскоростных звезд, где мы можем заметить их скорость и нарпавление. Из этих двух мер мы можем отслеживать эти звезды в обратном направлении для того, чтобы обнаружить их происхождение. Результаты показывают, что большинство гиперскоростных звезд начинают двигаться быстро в Галактическом Центре.

Мы теперь имеем приблизительное представление о том, где эти звезды получают свою скорость, но не о том, как они достигают таких высоких скоростей. Астрономы полагают, что два процесса скорее всего подталкивают звезды до таких высоких скоростей. Первый процесс включает взаимодействие с супермассивной черной дырой (Sgr A*) в центре нашей галактики. Когда бинарная звездная система блуждает слишком близко к Sgr A*, одна звезда вероятно захватывается, в то время как другая звезда скорее всего выбрасывается от черной дыры с волнующей скоростью.

Второй процесс включает взрыв сверхновой в бинарной системе. Доктор Kastytis Zubovas, ведущий автор статьи

, сообщил
Universe Today
, что «взрывы сверхновых в бинарных системах разрушают эти системы и позволяют оставшейся звезде улететь, иногда с достаточной скоростью, чтобы покинуть Галактику».

Существует, однако, один нюанс. Двойные звезды в центре нашей Галактики будут как на орбите друг вокруг друга, так и на орбите вокруг Sgr A*. Они будут иметь скорости, связанные с ними. «Если скорость звезды вокруг центра масс бинарной системы выстраивается тесно со скоростью центра масс вокруг супермассивной черной дыры, объединенная скорость может быть достаточно большой, чтобы вместе убежать из Галактики», объяснил Zubovas.

В этом случае, мы не можем сидеть и ждать, чтобы наблюдать взрыв сверхновой, разрушающий двойную звезду. Нам должно повезти поймать ее! Вместо этого, астрономы полагаются на компьютерное моделирование, чтобы воссоздать физику такого события. Они настраивают множество вычислений для того, чтобы определить статистическую возможность, что это событие произойдет, и проверить, соответствуют ли результаты наблюдениям.

Астрономы из University of Leicester сделали как раз это. Их модель включает множество входных параметров, таких как число двойных звезд, их первоначальные расположения и их орбитальные параметры. Затем вычисляют, когда звезда может подвергнуться взрыву сверхновой, и в зависимости от положения двух звезд в то время, окончательную скорость оставшейся звезды.

Вероятность, что сверхновая разрушит бинарную систему, выше 93%. Но убежит ли тогда вторая звезда из галактического центра? Да, 4-25% времени. Zubovas описал, что «Даже хотя это очень редкий случай, мы можем ожидать, что несколько десятков таких звезд создадутся в течение 100 миллионов лет». Итоговые результаты предполагают, что эта модель изгоняет звезды со скоростями достаточно высокими, чтобы соответствовать наблюдаемому количеству гиперскоростных звезд.

Не только число гиперскоростных звезд соответствует наблюдениям, но и распределение в пространстве. «Гиперскоростные звезды, созданные методом разрушения сверхновой, неравномерно распределяются по небу», сообщил Доктор Graham Wynn, со-автор статьи. «Они следуют модели, которая сохраняет отпечаток звездного диска, в котором они образовались. Считается, что наблюдаемые гиперскоростные звезды следуют модели, во многом похожей на эту».

В конечном счете, модель была очень успешной в описании наблюдаемых свойств гиперскоростных звезд. Будущее исследование будет включать более подробную модель, которая позволит астрономам понять окончательную судьбу гиперскоростных звезд, эффект, который взрывы сверхновых оказывают на свое окружение и сам галактический центр.

Вероятно, что оба сценария — бинарные системы, взаимодействующие с супермассивной черной дырой, и одна звезда, подвергающаяся взрыву сверхновой — образуют гиперскоростные звезды. Изучение обоих продолжить отвечать на вопросы о том, как образуются эти скоростные звезды.

Результаты будут опубликованы в Astrophysical Journal (предварительный экземпляр доступен здесь

).

Учёные обнаружили уникальную гиперскоростную двойную звезду

Гиперскоростными астрономы называют звёзды, чья скорость существенно отличается от ожидаемой скорости, присущей большинству звёзд выбранного района галактики. Обычные звёзды в Млечном пути движутся со скоростями порядка 100 км/с, а гиперскоростные – со скоростями порядка 1000 км/с. Первые такие звёзды были найдены совсем недавно, в 2005 году.

До сего момента было найдено около двух десятков гиперскоростных звёзд, но все они были заурядными одиночными светилами. Кроме того, обычно гиперскоростные звёзды встречаются вблизи центра нашей галактики, где, как и у многих других галактик, притаилась сверхмассивная чёрная дыра. Её тяготения достаточно для придания необычно больших скоростей неосторожно пролетавшим мимо звёздам. Уникальность двойной звездной системы PB3877 заключается в том, что она находится на краю Млечного пути, в 18000 световых годах от нас. Анализ её траектории показал, что она никак не могла пролететь вблизи галактического центра, а значит, тяготение чёрной дыры не участвовало в придании ей текущей огромной скорости.

Учёным на сегодня неизвестны никакие другие механизмы, которые могли бы разогнать двойную звезду до такой скорости, не повредив динамического равновесия системы. Взрыв сверхновой или столкновения с другими звёздами неминуемо разрушили бы двойную систему.

Астрономы предлагают предварительное объяснение этого необычного феномена: возможно, система прибыла к нам из другой галактики, и вскоре, вероятно, покинет нашу, чтобы продолжить своё путешествие. Её движение поможет физикам в расчётах количества тёмной материи, присутствующей в нашей галактике – перебрав несколько моделей распределения гало тёмной материи в Млечном пути, учёные подсчитали, что только при наличии крайне большого её количества двойная звезда не покинет нас.

Интересно, что сначала эту систему приняли за одинарную горячую звезду, когда обнаружили её в 2009 году среди данных цифрового Слоановского обзора неба в 2011 году. Но затем её спектрограмму хорошенько изучили при помощи 10-метрового телескопа Кек-2 (Keck II) и Очень большого телескопа (VLT) в европейской обсерватории в Чили.

«Когда мы взглянули на новые данные, то к своему удивлению, обнаружили слабые линии поглощения, совершенно не соответствующие горячей звезде,- радуется калифорнийский астроном Томас Купфер . – Это означало, что у горячей звезды есть гораздо более холодный компаньон».

Температура поверхности горячей звезды в двойной системе в 5 раз выше, чем у Солнца, а у холодной – на 1000 градусов меньше, чем у нашего светила. При этом масса горячей компактной звезды составляет 0,5 от солнечной, а холодной – 0,7.

Если система PB3877 прибыла к нам извне, она должна была провзаимодействовать с находящимися на краю нашей галактики звёздными потоками – так называют остатки карликовых галактик, которым не повезло столкнуться с более крупной. Но имеющиеся у астрономов данные не позволили связать появление двойной звезды ни с одним из известных звёздных потоков.