Время от времени Млечный Путь выбрасывает звезду. Выселенную звезду обычно выбрасывают из хаотической области в центре галактики, где живет наша сверхмассивная черная дыра (SMBH). Но, по крайней мере, один из них был изгнан из сравнительно спокойного галактического диска, открытие, которое заставило астрономов переосмыслить весь этот феномен выброса звезды.
«Это открытие резко меняет наш взгляд на происхождение быстро движущихся звезд».
Моника Валлури, профессор-исследователь кафедры астрономии в U-M колледже литературы, науки и искусства.
Рассматриваемая звезда - это быстро движущаяся звезда, или то, что также называют гиперскоростной звездой. Звезды гиперскорости встречаются в нашей галактике довольно редко. Первый был обнаружен в 2005 году, и до сих пор исследователи обнаружили менее 30 из них. Они движутся со скоростью более 1 миллиона миль в час, или 500 км / с, что вдвое быстрее, чем у других звезд, и требуется огромная энергия, чтобы продвинуть их к этой скорости.
Чтобы понять, что происходит, взгляните на общую структуру Млечного Пути.
Галактическая выпуклость находится в центре, и глубоко в сердце этой выпуклости находится SMBH нашей галактики, Стрелец A * (Sag. A-star.) Вокруг него раскинулся галактический диск, состоящий из спиральных рукавов галактики. Менее важное значение в этом исследовании имеют звездное гало и шаровые скопления.
Когда из галактики выбрасывают звезду, это обычно одна звезда из двойной пары. Ученые считают, что, поскольку бинарная пара оказывается слишком близко к SMBH и ее подавляющей гравитации, дыра захватывает одну из звезд. Другая звезда выбрасывается в космос «гравитационной рогаткой». Черная дыра должна быть сверхмассивной, потому что только у них есть достаточно сильная сила тяжести, чтобы ускорить эти убегающие звезды до таких высоких скоростей.
Но исследователи из Мичиганского университета определили одну гиперскоростную звезду, которая, похоже, была выброшена из звездного диска, а не из галактической выпуклости.
Моника Валлури и Кохей Хаттори отследили звезду гиперскорости
LAMOST-HVS1, гиперскоростная звезда, которая ближе к Солнцу, чем любая другая. Они использовали один из телескопов Магеллана для измерения скорости и положения звезды. Затем они объединились с другими коллегами и объединили свои данные с данными миссии ESA в Гайе, чтобы проследить траекторию гиперскорости до ее истоков. Они были удивлены, когда источником звезды была не выпуклость, а галактический диск.
«Это открытие кардинально меняет наш взгляд на происхождение быстро движущихся звезд», - сказала Моника Валлури, профессор кафедры астрономии в Колледже литературы, наук и искусств U-M. «Тот факт, что траектория этой массивной быстро движущейся звезды берет свое начало в диске, а не в центре Галактики, указывает на то, что очень экстремальные условия, необходимые для выброса быстро движущихся звезд, могут возникать в местах, отличных от сверхмассивных черных дыр».
«Мы должны рассмотреть другие возможности для происхождения звезды».
Кохей Хаттори, постдокторант Мичиганского университета.
«Мы думали, что эта звезда пришла из Галактического центра. Но если вы посмотрите на его траекторию, станет ясно, что это не связано с Галактическим центром », - сказал Хаттори. «Мы должны рассмотреть другие возможности для происхождения звезды».
Каковы будут эти возможности?
Авторы не уверены в этом. Одна возможность - это встреча другого рода. Возможно, сбежавшая звезда столкнулась с целым скоплением других массивных звезд и была выброшена в результате сложного взаимодействия гравитации.
Этот тип столкновения создал беглых звезд в прошлом. Но ничего, что путешествует так же быстро, как LAMOST-HVS1. Разгоны звездных скоплений были разогнаны со скоростью до 40-100 км / с (25-62 миль / с), но ни один из них не приблизился к скорости 500 км / с, по которой проходит эта звезда.
Другая, более экзотическая возможность - черная дыра. Могут быть другие промежуточные черные дыры в галактическом диске с достаточной силой тяжести, чтобы выбросить звезду в космос. Но это немного больше, чем предположение.
Если это звездное скопление, которое выбрасывало LAMOST-HVS1, то этого еще никто не видел. Звезда гиперскорости произошла от спирального рукава Нормы, области, не связанной с какими-либо известными массивными звездными скоплениями. Тем не менее, эта область хорошо закрыта пылью. Там мог быть кластер с достаточной массой для выброса звезды.
Если астрономы смогут найти там массивное скопление, то это может показать, что все гиперскоростные звезды были выброшены при столкновении с массивными скоплениями, и SMBH не имеет к этому никакого отношения. Или, потерпите меня, массивное звездное скопление может иметь промежуточную черную дыру в центре, достаточно мощную, чтобы выбросить звезду.
На данный момент происхождение LAMOST-HVS1 остается неопределенным.
Источники:
- Пресс-релиз: исследователи U-M подтверждают, что с диска Млечного Пути выбрасывается огромная гипер-убегающая звезда
- Исследовательская статья: Происхождение массивной гипер-убегающей субгигантской звезды LAMOST-HVS1: следствие Gaia и последующая спектроскопия
