Астрономы определили траекторию движения выброшенной из Галактики звезды

Гиперскоростные звезды — это одиночные межгалактические звезды, движущиеся достаточно быстро, чтобы избежать гравитационного захвата Галактики Млечный Путь. Обнаруженная в 2014 году, звезда LAMOST-HVS1 является массивной гиперскоростной звездой, которая ближе к Солнцу, чем любая другая в своем роде.

Звезда в 8,3 раза больше массы Солнца, в 4 раза горячее и примерно в 3400 раз ярче (если смотреть с такого же расстояния). Используя один из телескопов Магеллана в Чили, а также данные со спутника ESA Gaia, группа астрономов воссоздала траекторию движения LAMOST-HVS1. Траектория показывает, что звезда была выброшена из внутреннего звездного диска Млечного Пути 33 миллиона лет назад, а не из центра Галактики, как считалось ранее.

Наша Галактика Млечный Путь содержит миллиарды звезд, большая часть которых распределена в виде структуры, называемой звездным диском.

В 2005 году астрономы впервые обнаружили быстро движущиеся звезды, которые движутся более чем в два раза быстрее, чем большинство других звезд — более 1 миллиона километров в час (500 км в секунду и больше). К настоящему времени обнаружено менее 30 таких гиперскоростных звезд.

«Когда двойные звезды проходят слишком близко к черной дыре, она захватывает одну из двойных звезд, а другая попадает в гравитационную рогатку», — пояснил астроном Мичиганского университета Кохей Хаттори и его коллеги.

«Чтобы получить виды скоростей, которые мы измеряем для гиперскоростных звезд, черная дыра должна быть очень массивной. Поскольку есть свидетельства того, что в центре Млечного пути есть сверхмассивная дыра, многие астрономы считают, что большинство сверхскоростных звезд было выброшено этой сверхмассивной черной дырой».

Астрономы заинтересовались отслеживанием траектории LAMOST-HVS1, которая находится на расстоянии 42 400 световых лет от Земли и в 62 000 световых лет от центра Млечного Пути, чтобы точно определить, где в Галактике она была выброшена.

Используя текущее местоположение и текущую скорость LAMOST-HVS1, полученную от одного из телескопов Магеллана и Гайи, они смогли проследить ее путь. К их удивлению, оказалось, что звезда была выброшена из звездного диска, а не из центра Млечного Пути.

«Мы думали, что эта звезда пришла из Галактического центра. Но если вы посмотрите на ее траекторию, то станет ясно, что она не связана с Галактическим центром. Мы должны рассмотреть другие возможности происхождения звезды», — говорят ученые.

Они предполагают, что выброс этой массивной звезды из звездного диска может быть результатом столкновения звезды с множественными массивными звездами или с черной дырой промежуточной массы в звездном скоплении.

«Теоретические модели для убегающих звезд, которые включают в себя звезды с большими массами, очень редко дают такие экстремальные скорости, предлагая более экзотическую возможность — черную дыру промежуточной массы», — сказали они.

«Вычисленный путь LAMOST-HVS1 берет свое начало в спиральном рукаве Норма, в месте, которое не связано с ранее известными массивными звездными скоплениями».

«Однако, если гипотетическое звездное скопление существует, оно может быть спрятано за пылью в звездном диске. Если оно будет найдено, оно предоставит первую возможность непосредственно обнаружить черную дыру средней массы в звездном диске Млечного Пути».

«Кроме того, тот факт, что эта звезда может быть выброшена из массивного скопления в звездном диске, указывает на возможность того, что многие другие быстро движущиеся звезды также могли быть выброшены из таких звездных скоплений».

Исследование было опубликовано в издании Astrophysical Journal.