Астрономы нашли самые быстрые звезды Млечного пути. Они покидают нашу галактику
Обычно звезды вращаются вокруг центра галактики. Но иногда они «сходят с ума» и убегают в межгалактическое пространство.
До недавнего времени было известно только десять звезд, которые находятся на траекториях, позволяющих им покинуть нашу галактику Млечный Путь. Все они получили ускорение после мощных взрывов сверхновых. Новое исследование с использованием данных, полученных в июне этого года с помощью космического аппарата ESA Gaia, выявило еще шесть звезд-беглецов, две из которых побили рекорд по самой высокой радиальной скорости среди когда-либо наблюдавшихся беглых звезд: 1 694 км/с и 2 285 км/с.
Сверхновые Ia
Сверхновые, которые разогнали эти звезды, относятся к особому типу, известному как Ia. Они обычно используются для определения астрономических расстояний, поскольку всегда взрываются с одинаковой яркостью и расстояние до них можно определить по видимой светимости. Сверхновые типа Ia возникают в двойных звездных системах, где один белый карлик постепенно поглощает другой, отбирая у него материал. Когда от одной звезды к другой переходит достаточно материала, звезда, отбирающая материал, в конце концов достигает так называемой «массы Чандрасекхара». Она названа в честь индийско-американского физика-теоретика Субрахманьяна Чандрасекхара.
При достижении этой критической массы растущая звезда больше не может сопротивляться гравитационному давлению и разрушается, что приводит к мощному взрыву.
Двойной взрыв
Но со сверхновыми типа Ia пока далеко не все ясно. Теоретически, двойные белые карлики, достигшие массы Чандрасекхара, должны быть более редкими, чем они наблюдаются. Это заставило астрономов рассмотреть альтернативный способ взрыва подобной сверхновой: двойную детонацию.
В этом сценарии белый карлик крадет гелий из оболочки соседней звезды, и гелий детонирует первым, вызывая ударную волну, которая впоследствии вызывает вторую детонацию, на этот раз углеродного ядра звезды.
При таком сценарии, если растущая звезда имеет достаточно большое углеродное ядро, белый карлик может стать сверхновой, не приближаясь к пределу Чандрасекхара.
При сценарии двойной детонации остатки звезды выбрасываются в космос с той же скоростью, с которой она вращалась вокруг своей взорвавшейся соседки. Она вылетает как из пращи. Этот процесс придает убегающей звезде огромную скорость, и, в конечном итоге, она может покинуть Млечный путь.
Сверхновые с одиночной детонацией тоже могут запускать убегающие звезды. В этих случаях экстремальных скоростей достигают остатки взорвавшейся звезды, а не звезда-партнер. Такие события называются сверхновыми типа Iax. В этом случае взрыв не успевает полностью уничтожить звезду, и остатки ядра белого карлика тоже получают высокую скорость, хотя и не такую большую, как при двойном взрыве.
Самые быстрые звезды Млечного пути
Пока самыми быстрыми убегающими звездами, которые удалось зарегистрировать астрономам, являются J0927 и J1235. Их скорости — 2 285 км/с и 1 694 км/с.
Радиальная скорость J0927 почти в два раза выше, чем почти у любой другой звезды в галактике, но есть исключения. Это звезды, вращающиеся вокруг черной дыры в центре нашей галактики. Они вращаются очень быстро и могут приблизиться к скорости J0927. Но эти звезды находятся на круговой траектории и не могут вырваться из Млечного пути.