RW Space

Новое открытие еще шести убегающих звезд в Млечном Пути привело к посадке самого быстрого объекта этого типа, когда-либо обнаруженного в галактике.

На самом деле, две из звезд являются рекордсменами, с гелиоцентрической лучевые скорости выше, чем у убегающих звезд. Скорость звезды J1235 составляет 1694 километра (1053 мили) в секунду; и J0927 с невероятной скоростью 2285 километров (1420 миль) в секунду.

Но четыре из недавно измеренных объектов — это так называемые сверхскоростные звезды, движущиеся со скоростью, превышающей космическую скорость Млечного Пути. ; и все четыре, по мнению группы под руководством астрофизика Карима Эль-Бадри из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, вероятно, являются результатом впечатляющих сверхновых типа Ia — «стандартных свечей», по которым мы измеряем Вселенную.

Это, по их словам, позволило провести новый расчет скорости, с которой рождаются эти звезды, и обнаружило, что она согласуется с расчетной скоростью сверхновых типа Ia. Их результаты подробно изложены в статье, представленной в Open Journal of Astrophysics и доступной на сервере препринтов arXiv.

«Значительная популяция более слабых убегающих маломассивных частиц еще может ожидать открытие», — пишут исследователи.

Каждый раз, когда звезда взрывается, сила детонация может выбросить все, что осталось, в космос на высоких скоростях. Считается, что гиперскоростные звезды являются продуктом особого типа сверхновых, которые дают звезде еще больший толчок, чем обычно, что известно как динамически управляемая двойная вырожденная двойная детонация, или D⁶. сверхновой.

Это сценарий, объясняющий, что происходит во время вспышки сверхновой типа Ia.

Вы должны начать с пары белых карликов в двойной системе. Это остатки ядер маломассивных звезд, примерно в восемь раз превышающих массу Солнца, у которых закончился термоядерный материал, они выбросили большую часть своей массы и схлопнулись в плотное ядро, ярко сияющее остаточным теплом. Такие объекты известны как вырожденные звезды.

Белый карлик имеет предел массы, известный как предел Чандрасекара, примерно в 1,4 раза превышающий массу Солнца. Выше этого предела звезда становится нестабильной и взрывается сверхновой типа Ia.

Чтобы достичь этой критической массы, белый карлик должен находиться в достаточно тесной двойной системе с другой звездой, чтобы гравитационно притягивал материю. от своего компаньона, со временем становясь все более массивным.

Что происходит, зависит от типа звезды-компаньона. Если белый карлик выделяет водород, получается классическая новая; вы можете прочитать о том, как это происходит здесь.

Однако, если компаньон является белым карликом со значительным поверхностным слоем гелия, звезда-людоед вместо этого выкачивает его.

Это создает более массивный слой гелия на поверхности звезды-донора, который при достижении достаточно высокого давления и тепла начнет быстро сливаться в углерод.

Это вызывает термоядерный взрыв, аналогичный тому, что происходит с водородом в классической новой звезде.

Но детонация гелия идет еще дальше: ее ударная волна вызывает вторая детонация в ядре белого карлика, производящая колоссальный бум. Это двойная вырожденная двойная детонация, и считается, что она отправляет звезду-донора — ту, которая не просто взорвалась дважды, как какой-то массивный сверхуспешный — положительно летит.

Скорости этих сверхскоростных звезд равны пузырей, превышающих 1000 километров в секунду. Учитывая, что что-то должно двигаться со скоростью 550 километров в секунду, чтобы покинуть Млечный Путь, сверхскоростные звезды предназначены для межгалактического пространства.

Но мы не знаем, сколько из них там и как часто Сверхновая типа Ia производит сверхскоростную звезду. Итак, Эль-Бадри и его коллеги отправились копаться в данных обзора Gaia — продолжающегося проекта по составлению карты Млечного Пути с высочайшей точностью, включая собственное движение звезд при их движении по галактике.

Они обнаружили 4 ранее неизвестные сверхскоростные звезды с происхождением D⁶. Это не похоже на много, но в сочетании с 10 ранее идентифицированными сверхскоростными звездами, получившими взрыв сверхновой, это позволяет гораздо более точно рассчитать фактическое количество этих вещей, которые находятся там. И их должно быть больше, чем несколько.

На самом деле, в нашей галактике должно быть несколько мчащихся звезд, пришедших из других галактик.

«Если значительная часть сверхновых типа Ia производят звезду D⁶, Галактика, вероятно, запустила более 10 миллионов из них в межгалактическое пространство», — пишут исследователи.

«Интересное следствие состоит в том, что должны быть большие количество слабых близких звезд D⁶, выпущенных из галактик по всему локальному объему, проходящему через окрестности Солнца.»

В Млечном Пути есть более быстрые звезды, но их контекст немного отличается. Звезды, вращающиеся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре галактики, могут развивать невероятные скорости; самый быстрый из них движется со скоростью 24 000 километров в секунду, приближаясь к черной дыре по ее длинной эллиптической орбите.

Однако они гравитационно связаны на своих орбитах и ​​не собираются покидать орбиту. галактики в ближайшее время, если только дикое взаимодействие трех тел не даст им толчок.

Ранее самой быстрой известной убегающей звездой была двойная звезда D⁶, белый карлик со скоростью около 2200 километров в секунду; его гелиоцентрическая лучевая скорость составила 1200 километров в секунду. Это скорость, какой она представляется нам, наблюдателям. Исследователи подсчитали, что J0927 и J1235 могут иметь суммарные скорости 2753 и 2670 километров в час соответственно.

Могут быть еще более быстрые звезды. Мы склонны находить только самые яркие из них, предполагая, что мы многое упускаем. Новое открытие дает нам значительное количество новых точек данных для выяснения, где они находятся и как их найти.

«Сейчас существует значительная популяция сверхскоростных звезд, связанных с термоядерными сверхновыми», пишут исследователи.

«Моделирование этой популяции в конечном итоге позволит сделать вывод о скорости образования термоядерных убегающих и, в конечном итоге, о доле сверхновых типа Ia, образовавшихся через канал двойного вырождения».

«Наша оценка частоты рождения звезд класса D⁶ согласуется со сценарием, согласно которому большинство сверхновых типа Ia порождают высокоскоростных убегающих белых карликов, но в наблюдаемой популяции преобладают самые массивные и яркие беглецы. Модели тепловой эволюции звезд D⁶ необходимы для более надежных оценок скорости их рождения.»

Исследование отправлено в Open Journal of Astrophysics и доступен на arXiv.