Художник иллюстрация звезды, выброшенной из Большого Магелланова Облака. Изображение предоставлено: ESO. Нажмите, чтобы увеличить.
Наблюдения с Kueyen, одним из 8,2-метровых телескопов, составляющих Очень Большой Телескоп ESO (VLT), привели к открытию короткоживущей массивной звезды, которая движется с очень высокой скоростью через внешний гало галактики Млечный Путь и в межгалактическое пространство. Это открытие может служить доказательством ранее неизвестной массивной черной дыры в сердце ближайшего соседа Млечного Пути, Большого Магелланова Облака.
Звезда, названная HE 0437-5439, была обнаружена с помощью обзора неба в Гамбурге / ESO [1], проекта, нацеленного на обнаружение квазаров, но также обнаружившего много слабых голубых звезд. Ученые [2] из д-ра Remeis-Sternwarte (Университет Эрланген-Нюрнберга, Германия) и Центра исследований астрофизики (Университет Хартфордшира, Великобритания) обнаружили, что, вероятно, это будет горячая массивная звезда главной последовательности, далеко в гало.
Это стало большим сюрпризом. У массивных звезд время жизни составляет всего несколько десятков или сотен миллионов лет, недолговечно по астрономическим меркам, но гало обычно не содержит звезд столь молодых, как эта. На самом деле, он содержит самые старые звезды в Млечном Пути, которым более десяти миллиардов лет. Массивные звезды обычно находятся в или вблизи областей звездообразования в галактическом диске, таких как знаменитая туманность Ориона: HE 0437-5439 действительно похож на звезды трапеции, которые заставляют сиять туманность Ориона.
Данные были получены с помощью ESO VLT и его спектрографа высокого разрешения UVES. Это позволило измерить химический состав, который оказался подобным Солнцу, подтвердив, что HE0437-5439 - молодая звезда. Его масса в восемь раз больше массы Солнца, а звезде всего 30 миллионов лет. Это почти 200 000 световых лет от нас в направлении Созвездия Дорадуса («Рыба-меч»).
Еще более захватывающим был тот факт, что данные указывали на то, что звезда отступает со скоростью 723 км / с или 2,6 млн. Км / ч. HE0437-5439 движется так быстро, что гравитационное притяжение Млечного Пути слишком мало, чтобы держать его связанным с Галактикой. Следовательно, гиперскоростная звезда улетит в межгалактическое пространство.
Поскольку звезда движется так быстро, она, должно быть, родилась далеко от своего нынешнего положения и ускорилась до того места, где мы наблюдаем ее сегодня. Что ускорило звезду до такой высокой скорости? Расчеты, проведенные уже в конце 1980-х годов, показали, что так называемая массивная черная дыра (SMBH), то есть черная дыра в миллион раз более массивная, чем Солнце или больше, может обеспечить огромное ускорение. Если двойная звезда приближается к SMBH, одна звезда падает к SMBH, а ее спутник выбрасывается. В Галактическом Центре Млечного Пути находится такая черная дыра с массой около 2,5 млн. Солнечных, и это, возможно, ускорило HE0437-5439.
Но необходимое время в пути оказалось более чем в три раза больше возраста звезды. Следовательно, звезда слишком молода, чтобы пройти весь путь от центра Галактики до ее нынешнего местоположения. Либо звезда старше, чем кажется, либо она родилась и ускорилась в другом месте.
Другой ключ к происхождению HE0457-5439 исходит от его положения в небе. HE0437-5439 находится в 16 градусах от Большого Магелланова Облака (LMC), одной из ближайших соседних галактик к Млечному Пути. Эта галактика находится на расстоянии 156 000 световых лет. HE0457-5439 еще дальше, чем LMC, и гораздо ближе к LMC, чем к галактике. Астрономы показали, что звезда могла бы достичь своего нынешнего положения в течение своей жизни, если бы она была выброшена из центра БМО. Это, в свою очередь, предоставило бы доказательства существования SMBH в LMC.
Другое объяснение потребовало бы, чтобы звезда была результатом слияния двух звезд, принадлежащих к так называемому классу звезд голубых отставших, которые старше, чем предсказывают стандартные модели эволюции. Действительно, его возраст может быть таким же, как и время жизни звезды с 4 солнечными массами, что более чем в 6 раз превышает время жизни звезды с 8 солнечными массами.
Астрономы предлагают два дополнительных наблюдения, чтобы различать эти два варианта. Изобилие определенных элементов в звездах, принадлежащих к LMC, - только половина того из Солнца. Более точное измерение с использованием UVES указало бы, имеет ли звезда содержание металла, соответствующее звездам LMC, или нет. Второе - измерить, насколько звезда движется в поперечном направлении на небе, используя астрометрические измерения.
Исследование, представленное здесь, подробно описано в статье, которая будет опубликована в Astrophysical Journal Letters.
Ноты
[1]: Обследование неба в Гамбурге / ESO - это совместный проект Hamburger Sternwarte и ESO по предоставлению спектральной информации для половины южного неба с использованием фотографических пластин, снятых с помощью ныне снятого телескопа ESO-Schmidt. Эти пластинки были оцифрованы в Гамбургере Sternwarte
[2]: Астрономами являются Хайнц Эдельманн (доктор Remeis-Sternwarte из Университета Эрланген-Нюрнберг, Германия, в настоящее время в Техасском университете, Остин, США), Ralf Napiwotzki (Центр исследований астрофизики, Университет Хартфордшира, Великобритания) Ули Хебер (доктор Remeis-Sternwarte из Университета Эрланген-Нюрнберг, Германия), Norbert Christlieb и Дитер Реймерс (Hamburger Sternwarte, Германия).
Источник: ESO News Release
