Звезда в изгнании: Бросок дыры
Случилось это давно, примерно сто миллионов лет назад. Тройная звездная система, путешествуя по Млечному Пути, оказалась в опасной близости от его активного центра. Это было ошибкой: она оказалась в окрестностях сверхмассивной черной дыры, и звездное трио распалось. Одна звезда была затянута в нее, а две другие, получив колоссальное ускорение, вышвырнуты за пределы галактики и в процессе столкнулись друг с другом, слились, образовав очень крупную голубую звезду.
Такую историю раскрыло недавнее исследование звезды HE 0437−5439, одной из самых быстро движущихся на небосводе. Она летит по пространству на скорости 2,5 млн км/ч, в 3 раза быстрее, чем Солнце движется по орбите внутри галактики (впрочем, самая быстрая из известных звезд еще почти вдвое быстрее — читайте заметку «Космо-снаряд»). Внимательное наблюдение за этим полетом показало, что начался он именно в центре Млечного Пути.
В 2005 г. было обнаружено сразу 16 сверхбыстрых звезд, и почти все они получили импульс в центре Млечного Пути. Насколько нам известно, подобные объекты крайне редки: на примерно 100 млн звезд приходится одна сверхскоростная. Теперь, используя возможности орбитального телескопа Hubble, ученые смогли впервые с высокой точностью проследить путь одной такой звезды прямо от центра галактики. А если разобраться во всех деталях траектории ее полета, они скажут многое о распределении в Млечном Пути темной материи, чье притяжение должно существенно влиять на движение звезды.
Эта звездная изгнанница уже достигла самых дальних окраин Млечного Пути и в настоящее время находится примерно в 200 тыс. световых лет от его центра, высоко над плоскостью диска галактики (для сравнения, диаметр самого диска имеет порядка 100 тыс. световых лет). По расчетам астрономов, скорость движения HE 0437−5439 вдвое выше, чем это необходимо для преодоления притяжения галактики. «При нормальных обстоятельствах звезды так быстро не движутся, — говорит Уоррен Браун (Warren Brown), один из авторов недавнего исследования, — для этого должно было случиться нечто необычайное».
Вообще, если исходить из скорости и текущего положения звезды, она должна была «стартовать» от центра галактики где-то 100 млн лет назад. С другой стороны, ее масса, вдевятеро большая, чем у Солнца, и голубой цвет говорят о том, что возраст звезды не может насчитывать более 20 млн лет. Этот парадокс астрономы объясняют как раз тем, что некогда HE 0437−5439 была не одной звездой, а частью тройной звездной системы, «заигравшейся» с гравитацией сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Теоретически, эта дыра выбрасывает звезду каждые примерно 100 тыс. лет — такой случай произошел и с HE 0437−5439.
По мнению Брауна и его коллег, та тройная система включала пару особенно близко вращавшихся звезд и третью, связанную с ними не столь прочно. Черная дыра оторвала и, видимо, разорвала и поглотила ее, а оставшуюся звездную пару отбросила прочь. Если третья звезда до тех пор своим притяжением нарушала нормальных ход развития двойной системы, то с тех пор та могла эволюционировать естественным образом. Более крупный партнер быстро превратился в красного гиганта, охватив своего соседа, и вскоре они слились в единого великана, т.н. «голубую отставшую звезду». Парадокса, таким образом, нет: образовавшаяся звезда оказывается намного моложе, чем ее трагическая предыстория.
По сообщению NASA