Гиперскоростные звезды – пришельцы из другой галактики!

Гиперскоростные звезды – новый тип астрономических объектов, который был обнаружен сравнительно недавно, всего чуть больше 10 лет назад. Они представляют собой звезды, которые движутся не так как все, а с огромной скоростью, в четверть космической относительно нашей Галактики.

Как известно, в центре нашей Галактики, как и других, имеется массивный объект – черная дыра. Вся галактическая структура подчиняется законам физики, и каждая звезда движется по своей круговой орбите вокруг галактического центра. Однако гиперскоростные звезды не соблюдают «правил игры», и летят в разных направлениях. Высокая скорость позволяет им преодолевать гравитацию галактического ядра и пересекать Галактику практически поперек. Сейчас известно около 20 таких странных объектов.

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.

Новая теория происхождения гиперскоростных звезд

Ученые из Кембриджского университета применили компьютерное моделирование на основе имеющихся данных, которое убедительно подтвердило другую гипотезу – гиперскоростные звезды попали в нашу Галактику из другой галактики, а именно – из Большого Магелланова Облака.

Первоначально такие звезды действительно образовываются из двойной системы, где один из компонентов превращается в сверхновую, а второй – в гиперскоростную звезду. Благодаря тому, что Большое Магелланово Облако имеет массу примерно 10% в сравнении с нашей Галактикой, гравитационные силы там гораздо слабее, поэтому быстро движущаяся звезда получает возможность легко покинуть эту карликовую галактику. Кроме того, Большое Магеланово Облако само движется вокруг нашей Галактики со скоростью 400 км/сек, поэтому эта скорость может еще и сложиться со скоростью самой звезды.

В результате гиперскоростная звезда, покинувшая Большое Магелланово Облако, устремляется в сторону нашей Галактики, гораздо более массивной, и способной эту звезду еще ускорить. Так они и оказываются в нашем Млечном пути.

Ученые смоделировали жизненный цикл звезд в Большом Магеллановом Облаке за последние пару миллиардов лет и выявили эффекты рождения гиперскоростных звезд. Далее был просчитан их дальнейший путь к нашей Галактике, и результаты совпали с наблюдениями – эти звезды находятся на небе именно там, где и должны были оказаться. Всего в такой симуляции получилось около 10000 убегающих звезд, которые теперь блуждают где-то в Галактике по своим странным орбитам.

Гиперскоростная звезда ничем не отличается от обычной, кроме скорости, и у нее такой же жизненный цикл, как и у прочих. Перелет между галактиками – долгий процесс, на миллионы и миллиарды лет, поэтому проходят его далеко не все. Например, голубые гиганты, покинув Большое Магелланово Облако, в пути гибнут, превращаясь в черную дыру или нейтронную звезду – это обычная их судьба. Поэтому, кроме десятка тысяч гиперскоростных звезд, где-то сквозь нашу Галактику летят с огромной скоростью примерно миллион гиперскоростных черных дыр и нейтронных звезд.