На окраинах нашей галактики наблюдаются звезды, не принадлежащие ей: разогнавшиеся до таких скоростей, что преодолели притяжение Млечного Пути и летят сейчас в межгалактическое пространство. Астрономы рассмотрели их траектории и обнаружили, что многие из них «родом» из крупнейшей галактики-спутника Млечного Пути — Большого Магелланова Облака. Это рождает подозрения о том, что в нем скрывается источник такого необычного ускорения.
Солнце вместе с планетами и всем остальным вращается вокруг центра Млечного Пути со скоростью чуть более 200 километров в секунду. Такой же размеренной скоростью движутся и другие объекты гигантских галактических рукавов.
За последние двадцать лет в окрестностях нашей галактики насчитали десятки звезд, скорость которых превышает тысячу километров в секунду. Такая скорость освобождает их от гравитационного притяжения Млечного Пути и позволяет перемещаться между галактиками. Их называют сверхскоростными или гиперскоростными.
Главный вопрос о таких звездах — что их делает такими? Основным подозреваемым считается сверхмассивная черная дыра в центре галактики. По расчетам, она может отправить звезду в межгалактическое путешествие, если эта звезда была в двойной системе. Когда такая пара оказывается слишком близко к черной дыре, гравитация действует так, что одну звезду «затягивает» внутрь, а другую наоборот — отталкивает с огромной скоростью. Этот сценарий назвали механизмом Хилла в честь астронома Джеймса Хилла, предложившего его в 1980-х годах.
Самая вероятная причина гравитационного разгона звезд — черная дыра массой более четырех миллионов Солнц, находящаяся в центре Млечного Пути на расстоянии 26 тысяч световых лет. Однако группа астрофизиков из США и Израиля считает, что более десяти гиперскоростных звезд не ускорились именно под её влиянием. статьедоступна на сервере предварительных публикаций Корнеллского университета.
Масса звезды оказалась важным указанием в этом вопросе. Светила, превосходящие по массе Солнце, не живут долго: всего несколько десятков миллионов лет. За это время они полностью расходуют термоядерное топливо и взрываются сверхновыми, после чего остаётся только сжатое ядро — нейтронная звезда или чёрная дыра звездной массы. Если же мы видим ещё «живую», то есть находящуюся на главной последовательности массивную звезду, значит, она образовалась там, откуда успела добраться за 10-20 миллионов лет.
Астрономы приводят пример звезды HE 0437-5439, которая находится примерно в 200 тысячах световых лет от центра Млечного Пути, за пределами основной части Галактики: диск Млечного Пути занимает пространство диаметром сотни тысяч световых лет.
Эта звезда также движется со скоростью свыше 700 километров в секунду. Её масса в девять раз превышает массу Солнца, поэтому образовалась она позже, чем несколько десятков миллионов лет назад. Из-за этого учёные сомневаются, что её ускорение произошло под действием сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути: у звезды не было бы достаточно времени для такого перемещения за весь свой существование.
В то же время эта звезда удалена от Большого Магелланова Облака менее чем на 50 тысяч световых лет. Напомним, крупнейшая галактика — спутник Млечного Пути расположена в 158 тысячах световых лет от нас. То, что «гонщица» явилась именно оттуда, более правдоподобно.
Астрономы изучили движение 21 массивной гиперскоростной звезды за пределами диска Млечного Пути. Вычисления показали, что «следы» 11 звезд ведут в Большое Магелланово Облако. Ученые считают, что это объясняет группировку гиперскоростных звезд в окрестностях созвездия Льва. Исследователи пришли к выводу, что звезды, изгнанные из Большого Магелланова Облака, часто оказываются там из-за орбитального движения карликовой галактики.
Астрофизики полагают, что в карликовой галактике должен находиться ускоритель звезд — сверхмассивная черная дыра. Ее предполагаемая масса составляет около 600 тысяч масс Солнца.
Рассматриваются варианты появления гиперскоростных звезд, например, разгон ударной волной при взрыве близкой звезды-компаньона сверхновой. Но по расчетам, это не даст такой скорости, какая наблюдается у HE 0437-5439 и многих других.