В покрайнините на нашата Hалактика има звезди, които не ѝ принадлежат: те са се ускорили до такава скорост, че са преодолели привличането на Млечния път и сега летят в междугалактическото пространство. Астрономите наскоро разгледали техните траектории и открили, че много от тях „произхождат“ от най-голямата сателитна галактика на Млечния път – Големия Магеланов облак. Това поражда съмнения, че източникът на такова необичайно ускорение се крие в него.
Слънцето, придружено от своите планети и всичко останало, се върти около центъра на Млечния път със скорост малко над 200 километра в секунда. Останалата част от „населението“ на гигантските галактически ръкави се движи с подобни скорости.
Но през последните двадесет години в близост до нашата галактика са преброени десетки звезди, които очевидно не принадлежат към това „население“: техните скорости достигат хиляди километри в секунда и по-високи и това им дава свобода от гравитацията на Млечния път и им позволява да се движат между галактиките. Те се наричат суперскоростни или свръхскоростни.
ОЩЕ: Малкият Магеланов облак се състои поне от две галактики
Кой разгонва звездите?
Най-големият въпрос за тези звезди е: какво ги прави такива? И главният заподозрян е свръхмасивна черна дупка в центъра на галактиката. Според изчисленията тя би могла да изпрати звезда на междугалактическо пътешествие, ако тази звезда е в двойна система, тоест има спътник. Когато такава двойка се окаже много близо до бездната, гравитацията работи по такъв начин, че едната звезда се „издърпва“ в черната дупка, а другата, напротив, се изхвърля с голяма скорост. Този сценарий е наречен механизъм на Хил на името на астронома Джеймс Хил, който го предлага през 80-те години.
Двете спътникови галактики на Млечния път – Голям и Малък Магеланов облак. ESO / J. Colosimo / CC BY 4.0
Затова за най-очевидната причина за такова гравитационно ускорение на звездите се счита черната дупка с маса над четири милиона слънца, която се намира в центъра на Млечния път – на 26 хиляди светлинни години от нас. Но наскоро екип от астрофизици от САЩ и Израел стигнал до заключението, че повече от дузина такива хиперскоростни звезди са се ускорили не заради нея. Учените са изложили подозренията си в статия, достъпна на сървъра за препринт на университета Корнел (САЩ) – arXiv.
Изследователите обясняват, че масата на звездата е важна улика в този случай. Факт е, че звездите, многократно по-масивни от Слънцето, не „горят“ дълго: само за няколко десетки милиона години те напълно изчерпват своето термоядрено гориво и избухват като свръхнови, след което остава само компресирано ядро – неутронна звезда или дори черна дупка със звездна маса. Това означава, че ако видим все още „жива“ масивна звезда, тоест такава, която остава в така наречената главна последователност, можем да разберем, че тя е родена на място, откъдето би могла да долети за 10 – 20 милиона години.
ОЩЕ: Астрономи искат преименуване на Магелановите облаци. Името на Магелан било обидно
Астрономите дават показателен пример - звездата HE 0437-5439, разположена на около 200 хиляди светлинни години от центъра на Млечния път, тоест вече далеч отвъд основната част на Галактиката: нека припомним, че дискът на Млечния път заема пространство с диаметър около сто хиляди светлинни години.
Хиперскоростната звезда HE 0437-5439. NASA, ESA и G. Bacon (STScI)
Тази звезда също лети с „турбоскорост“: повече от 700 километра в секунда. Масата ѝ е девет слънца, тоест абсолютно не би могла да е възникнала по-рано от преди няколко десетки милиона години. Ето защо учените силно се съмняват, че тя е била ускорена от свръхмасивната черна дупка в центъра на Млечния път: просто не би ѝ стигнало времето през целия ѝ „живот“, за да се озове толкова далече.
„Състезателката“ от Големия Магеланов облак
В същото време тази звезда се намира на по-малко от 50 хиляди светлинни години от Големия Магеланов облак. Нека припомним, че най-голямата галактика, спътник на Млечния път, се намира на 158 хиляди светлинни години от нас. Много по-вероятно е „състезателката“ да се е появила именно оттам.
Астрономите анализирали 21 масивни хиперскоростни звезди извън диска на Млечния път и въз основа на техните траектории изчислили, че „следите“ на 11 от тях също водят към Големия Магеланов облак. Според учените това обяснява друг феномен: свръхскоростните звезди по някаква причина се групират в близост до съзвездието Лъв. Изследователите стигнали до извода, че звездите, изхвърлени от Големия магеланов облак, често трябва да се озовават там поради орбиталното движение на галактиката джудже.
ОЩЕ: Сблъсъкът на Млечния път и Андромеда е неизбежен: процесът вече е започнал
Клъстеризиране на хиперскоростни звезди поради влиянието на Големия Магеланов облак. Jiwon Jesse Han et al, 2025
Според астрофизиците всичко това автоматично означава, че галактиката джудже трябва да съдържа най-вероятния ускорител на звезди – свръхмасивна черна дупка. Дори било възможно да се изчисли приблизителната ѝ маса – 600 хиляди слънчеви маси.
Разглеждат се обаче и други варианти за появата на хиперскоростни звезди: например ускорение от ударна вълна в момента, когато близката звезда компаньон избухне като свръхнова. Проблемът е, че това не се очаква да доведе до скорост, каквато се наблюдава при HE 0437-5439, и много други.
