Звезда, выброшенная черной дырой из центра Млечного Пути

Звезда, выброшенная черной дырой из центра Млечного Пути

Астрономы определили убегающую звезду, путешествующую со скоросью 6 миллионов километров в час, выброшенную сверхмассивной черной дырой в центре нашей галактики 5 миллионов лет назад. Доцент физики университета Карнеги-Меллона Сергей Копосов обнаружил звезду – S5-HVS1 – в рамках спектроскопической съемки Южного звездного потока (S5).

«Скорость обнаруженной звезды настолько высока, что она неизбежно покинет галактику и никогда не вернется», – сказал Дуглас Боберт из Оксфордского университета, соавтор исследования.

S5-HVS1, расположенная в созвездии Груса, является частью совокупности объектов, известных как «высокоскоростные звезды» (HVS). Эти звезды вызвали любопытство среди астрономов после того, как в 2005 году был обнаружен первый пример. В течение следующих 14 лет было обнаружено еще много примеров HVS.

Но даже среди этих звезд S5-HVS1 отличается исключительной скоростью. Близкий проход звезды к Земле на расстоянии 2,9 x 10⁴ световых лет также делает ее несколько уникальной.

Вооруженный информацией о сверкающей скорости убегающей звезды в сочетании с ее непосредственной близостью, позволил астрономам проследить ее траекторию обратно к центру Млечного пути и сверхмассивной черной дыре – Стрельцу A * (Sgr A *) – которая обитает там.

«Это супер захватывающе, так как мы давно подозревали, что черные дыры могут выбрасывать звезды с очень высокими скоростями. Однако у нас никогда не было однозначной ассоциации такой быстрой звезды с галактическим центром», – говорит Копосов, ведущий автор этой работы и член Центра космологии им. Карнеги-Меллона. «Мы думаем, что черная дыра выбросила звезду со скоростью тысячи километров в секунду около пяти миллионов лет назад. Этот выброс произошел в то время, когда предки человечества только учились ходить на двух ногах».

Так как же S5-HVS1 стал путешествовать с такой невероятной скоростью?

Астрономы считают, что звезда когда-то была частью двойной системы со звездой-компаньоном. Она была выброшена из этого партнерства после того, как орбиты обеих звезд отклонились слишком близко к черной дыре. В то время как его партнер был захвачен невероятным гравитационным притяжением сверхмассивной черной дыры, гравитационная борьба вырвала S5-HVS1 на свободу и запустила его в быстрое путешествие.

Расположение S5-HVS1 на небе и направление его движения. Звезда улетает от центра галактики, откуда она была выброшена 5 миллионов лет назад. (Сергей Копосов)
Расположение S5-HVS1 на небе и направление его движения. Звезда улетает от центра галактики, откуда она была выброшена 5 миллионов лет назад. (Сергей Копосов)

Этот процесс известен как «механизм Хиллса» и впервые был предложен астрономом Джеком Хиллзом тридцать лет назад, и долгое время считался вероятным механизмом происхождения высокоскоростных звезд.

«Это первая наглядная демонстрация механизма Хиллса в действии», – отмечает Тинг Ли из обсерваторий Карнеги и Принстонского университета, а также руководитель S5 Collaboration. «Видеть эту звезду действительно удивительно, поскольку мы знаем, что она образовалась в галактическом центре, месте, очень отличающемся от нашей местной среды. Это гость из чужой страны».

Астрономы открыли S5-HVS1 с помощью 3,9-метрового англо-австралийского телескопа вблизи Кунабарабрана, Новый Южный Уэльс, Австралия. Команда смогла оценить истинную скорость звезды и детали ее невероятного путешествия, когда эти наблюдения были связаны с дальнейшими данными со спутника Gaia Европейского космического агентства.

Результаты команды опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society в ноябре 2019-го.

DOI: 10.1093/mnras/stz3081


Вас также может заинтересовать: