RW Space

В начале 1960-х годов голландский астроном Адриан Блаау наблюдал звезды, движущиеся по Млечному Пути с необычно высокими скоростями. Эти звезды, как выяснилось, представляли собой несвязанные объекты, которые были выброшены из Млечного Пути и периодически перемещались по диску взад и вперед.

Блаау предположил, что эти звезды возникли в двойных системах и были выброшены, когда звезда-компаньон коллапсировала и взорвалась от своих внешних слоев в виде сверхновой.

К 2005 году наблюдались еще более быстро убегающие звезды, что привело к обозначению «сверхскоростных звезд».

В январе исследователи из институтов по всей Испании объявили о завершении самого обширного на сегодняшний день наблюдательного исследования убегающих массивных звезд. Используя данные обсерватории Гайя ЕКА и высококачественные спектры из спектроскопической базы данных IACOB, команда проанализировала 214 звезд О-типа, самого яркого и массивного класса звезд в галактике.

Их результаты проливают новый свет на то, как эти звездные объекты выбрасываются в космос, и на их происхождение. В частности, они показывают, что большинство убегающих звезд возникли не как двойные компаньоны.

Эти убегающие звезды представляют интерес для астрономов из-за влияния, которое они оказывают на эволюцию галактик. Покинув свои системы происхождения, они облучают газ и пыль в межзвездной среде (МЗС), в конечном итоге засеивая ее тяжелыми элементами после того, как становятся сверхновыми.

Это, в свою очередь, влияет на то, как будущие звезды и планеты будут формироваться в МЗС. Понимание происхождения убегающих массивных звезд приведет к созданию уточненных моделей звездной эволюции, а также новых моделей того, как двойные системы, звездные скопления и сверхновые влияют на эволюцию галактики.

С момента своего открытия астрономы задавались вопросом, как эти звезды приобретают такие высокие скорости, и рассматривали два возможных сценария: взрывной выброс сверхновыми в двойных системах или гравитационный выброс в результате близких сближений со звездными скоплениями.

Однако относительный вклад этих механизмов в превращение гигантских звезд в беглецы в нашем Млечном Пути остался прежним. неизвестно. Короче говоря, ученые не могли сказать, какой из возможных сценариев является наиболее вероятным и наиболее распространенным. Чтобы пролить свет на этот вопрос, группа испанских исследователей проанализировала данные Gaia и IACOB, чтобы охарактеризовать эти звезды.

В период с 2013 по 2025 год обсерватория Gaia измерила собственное движение, светимость, температуру и состав более 2 миллиардов звезд в Млечном Пути – процесс, известный как астрометрия.

Эти данные будут использоваться для создания самой точной на сегодняшний день трехмерной карты Млечного Пути, которая поможет многим вопросы без ответа о происхождении, структуре и эволюции нашей галактики.

Проект IACOB, тем временем, представляет собой долгосрочную наблюдательную кампанию, направленную на предоставление всестороннего обзора физических свойств и эволюции массивных звезд OB-типа в Млечном Пути.

Объединив эти два источника данных, команда смогла измерить скорость вращения и точку происхождения самой большой на сегодняшний день выборки галактических убегающих звезд O-типа. По определению, этот термин применяется к звездам, скорость которых часто превышает 700 км/с (435 миль/сек) – достаточно быстро, чтобы избежать гравитации Млечного Пути.

Результаты показывают, что большинство убегающих звезд вращаются медленно, а те, которые вращаются быстрее, с большей вероятностью связаны со взрывами сверхновых в двойных системах. Они также обнаружили, что звезды с самой высокой скоростью, как правило, одиночные, что позволяет предположить, что они были выброшены из молодых скоплений в результате гравитационного взаимодействия.

Команда также идентифицировала 12 убегающих двойных систем, в том числе три рентгеновских двойных источника, которые содержат нейтронные звезды или черные дыры, и три дополнительные системы, которые, вероятно, являются кандидатами на размещение черных дыр.

«Это наиболее полное наблюдательное исследование такого рода в Млечном Пути», — сказал ведущий автор Мар. Карретеро-Кастрильо, член ICCUB и IEEC, в настоящее время работает в Европейской южной обсерватории.

«Объединяя информацию о вращении и двойственности, мы предоставляем сообществу беспрецедентные ограничения на то, как формируются эти беглые звезды».

Наконец, команда обнаружила, что практически ни одна звезда в их исследовании не демонстрировала высокие скорости и быстрое вращение. Это было самым убедительным доказательством того, что за выброс звезд из их систем ответственны несколько механизмов.

По теме: Бегущие черные дыры все-таки реальны. Вот что мы знаем.

Будущие публикации данных Гайи и продолжающиеся спектроскопические исследования помогут астрономам проследить место рождения этих звезд в Млечном Пути. Это позволит им подтвердить, какой механизм ответственен за это, и может привести к открытию более экзотических двойных систем, в том числе тех, которые все еще имеют гравитационно связанные системы планет.

Изучение этих систем может пролить свет на другую роль, которую они могут играть в галактической эволюции: распределение основных ингредиентов жизни по всему Млечному Пути.

Эта статья была первоначально опубликована изданием Universe Today. Прочтите оригинал статьи.