Согласно результатам обработки информации, полученной с космической обсерватории Gaia, и данных спектроскопического обзора IACOB, принадлежащего Instituto de Astrofisica de Canarias, значительная часть звезд, покидающих Млечный Путь, являются массивными, медленно вращающимися светилами, вытолкнутыми из звёздных скоплений под воздействием гравитационных сил. Это открытие способствует лучшему пониманию процессов формирования и эволюции подобных космических скитальцев.
Звёзды, относящиеся к спектральному классу О, встречаются нечасто, отличаются высокой яркостью и небольшим сроком жизни. Они формируются главным образом в областях с высокой концентрацией вещества, но со временем многие из них отрываются от газопылевых облаков, в которых появились. Эти звёзды перемещаются по Млечному Пути со скоростью от десятков до сотен километров в секунду.
Предполагается, что эти блуждающие объекты возникают либо вследствие взрывов сверхновых в двойных звёздных системах, когда гибель одной звезды выбрасывает её партнёра в космическое пространство, либо из-за гравитационного влияния нескольких звёзд в густонаселённом скоплении. Однако, какой из этих процессов является наиболее распространённым, оставалось не установленным.
Для того чтобы устранить все сомнения, исследовательская группа во главе с Мартой Карретеро-Кастрильо из Университета Барселоны (Испания) сформировала на сегодняшний день крупнейшую выборку убегающих звезд класса О в Млечном Пути. Новое научное исследование основано на точных измерениях расстояний и скоростей, полученных из третьего набора данных миссии Gaia (DR3), а также на спектральных данных, собранных в рамках проекта IACOB, которые дают возможность установить скорость вращения звёзд и обнаружить невидимые двойники.
Астрономы провели анализ более двухсот массивных звезд, сопоставив обычные и «убегающие» светила по трем основным показателям: пекулярной скорости движения в Галактике, скорости вращения вокруг собственной оси и кратности — то есть наличию или отсутствию звездного компаньона в двойной системе.
Результаты исследования, опубликованного в журнале Astronomy and Astrophysics, полученные данные свидетельствуют о том, что большая часть беглецов класса O характеризуется медленным вращением. Это открытие противоречит устоявшемуся мнению о том, что эти объекты формируются главным образом в двойных звёздных системах, где аккреция вещества приводит к ускоренному вращению звезды.
Подобные звезды, как правило, перемещаются с большей скоростью и чаще являются одиночными. Это свидетельствует о распаде двойной звездной системы в результате взрыва. Наибольшая скорость зафиксирована у звезд, движущихся быстрее 60-80 километров в секунду. Обычно эти объекты характеризуются медленным вращением и выглядят как одиночные тела – это является надёжным признаком их изгнания из густых звёздных скоплений.
Астрономы также отметили системы, где убегающая звезда удерживает своего компаньона – нейтронную звезду или черную дыру. Вероятно, эти системы сформировались в два этапа: на первом этапе звезда была выброшена из скопления, а затем произошел взрыв сверхновой. Обнаружение таких систем происходит благодаря мощному рентгеновскому и гамма-излучению.
В связи с этим, быстро движущиеся беглецы, как правило, связаны с развитием двойных звездных систем и взрывами сверхновых, а объекты с максимальными скоростями – результат хаотичных и динамичных процессов, происходящих в молодых звездных скоплениях. Это открытие имеет большое значение для изучения эволюции звезд и того, как массивные звезды распространяют энергию и тяжелые элементы по Галактике, создавая предпосылки для формирования новых поколений космических объектов.