Сверхмассивные черные дыры удерживают звезды в галактиках, но иногда могут извергать их.
В 2005 году Уоррен Браун, Маргарет Геллер, Майкл Курц и Скотт Кеньон в Смитсоновской астрофизической обсерватории занимались проектом. Внезапно обнаружили необычное — звезду с исключительной скоростью движения.
Замечено, что скорость звезды в два раза больше скорости бегства галактики.
Для сравнения, средняя скорость движения звезд по галактике приблизительно 200 км/с, а обнаруженной звезды — 850 км/с. Звезда явно выбита из галактики, но главное — какое событие могло это спровоцировать?
Гиперскоростные звезды
Открытую звезду назвали гиперскоростной. Самое интересное произошло во время открытия: группа Брауна, Геллера, Курца и Кеньона пыталась измерить массу нашей галактики, наблюдая за скоростями связанных звезд, но вместо этого обнаружила совершенно не связанную звезду.
По завершении обсуждения этого важного вопроса группа ученых обратила внимание на изучение гиперскорости звезд. Из всех задач предстояло выяснить одно: звезда была обычной, а не частью сверхновой. Что же представляют собой сверхновая звезда? Это взрыв умирающей звездыПроцесс этот крайне активный. Событие это необычайно мощное и оставляет после себя разлетевшиеся остатки ядер погибших звезд.
Даже если бы эта быстродвижущаяся звезда была частью сверхновой, её скорость всё равно оставалась бы слишком большой. Выбросить её из галактики другими звёздами тоже невозможно. Остаётся единственный вариант — сверхмассивная чёрная дыра. Но как она выбросила звезду из галактики, а не поглотила её целиком?
В 1988 году Джек Хиллс выдвинул предположение о существовании гиперскоростных звезд из-за наличия сверхмассивной черной дыры в центре галактики. Тогда ни СМЧД, ни ее предполагаемое воздействие не воспринимались серьезно. Их даже называли мифом… до того момента, как в 2005 году была обнаружена настоящая гиперскоростная звезда.
Когда идея СМЧД стала приоритетной, группа ученых начала пристально изучать центр Млечного Пути. Именно там, предположительно, начинала свой гиперскоростной бегство звезда. Это также было наиболее вероятное место для обнаружения СМЧД. Там, в центре галактики, заметили звезды на чрезвычайно узких и беспорядочных орбитах. Самым странным было не их случайность, а возраст звезд.
Проблема состояла в том, что эти тесно связанные звёзды были слишком молодыми и недолговечными, чтобы находиться близко к предполагаемой СМЧД. Звёзды там должны были образоваться из газа, выброшенного СМЧД, и быть старше и долговечнее.
Используя объяснение Хиллса, поняли, что предполагаемые звезды могут быть бывшими партнерами гиперскоростных звезд. Это означает, что гиперскоростные звезды по сути являлись частью бинарной системы звезд.
Моделирование показало, что добавление третьего тела (например, системы Магнуса-Купера) к стабильной системе . двойных звездВ результате этого процесса выбрасывается одна из звезд с огромной скоростью. Молодые звёзды, видимые в центре галактики, являются оставшимися звёздами, которые… черная дыраС течением времени, должно быть, собрали тайну. Но что происходит со сверхскоростными звёздами при выбросе?
Судьба гиперскоростных звезд
Ученые давно знают, что большая часть массы галактики незаметна и располагается за пределами видимой части. Эту скрытую массу назвали темной материей. Фотографии галактик, которые мы видим, полные ярких звезд, представляют лишь фрагмент всей галактики. Остальная часть остается невидимой, но ученых беспокоит вопрос о границах темной материи за пределами видимой галактики.
Неужели тема перешла к темной материи? Наше внимание привлекают гиперскоростные звезды, находящиеся за пределами нашей галактики. Некоторые из них, смещенные с орбиты, могут покинуть её границы. Выйдя за пределы галактики, эти звезды помогут определить её предел. темной материи в Млечном Пути.
Реальность такова, что некоторые устремляются за пределы галактики, а другие не добираются так далеко. Тем не менее не все бинарные системы, посещаемые СМЧД, распадаются. Часть оказывается в еще худших ситуациях: либо в состоянии приливного разрушения, когда… черная дыра пожирает звезды… или как мяч для боулинга, когда столбиками выступают другие звёзды.