Как три убегающие звезды разгадали галактическую загадку
Астрономы на протяжении десятилетий обсуждают движение Большого Магелланова Облака (БМО), ближайшего к нам галактического соседа. В новом исследовании, проведенном учеными из Гарвардского центра астрофизики, используется уникальная методика для отслеживания гипервелозных звезд, чтобы более точно понять траекторию БМО в последние миллиарды лет.
Что такое гипервелозная звезда?
Гипервелозные звезды — это астрономические объекты, которые покидают свои системы при крайне высоких скоростях. Когда бинарная звезда приближается к сверхмассивной черной дыре, гравитационные силы начинают разрушать систему, в результате чего одна звезда захватывается черной дырой, а другая выбрасывается с помощью слетевшей гравитационной связи на скорости более 1000 км/с. Такие звезды в конечном итоге могут полностью покинуть свою галактику и оказаться в пустоте межгалактического пространства.
Исследование, проведенное Скоттом Лучини и Дживоном Джессе Ханом, использует данные из третьего релиза данных Gaia (DR3) для отслеживания движения трех гипервелозных звезд, которые, вероятно, были выброшены из БМО. Одна из них, известная как гипервелозная звезда (HVS) 3, давно считается пришлой из БМО, но две другие звезды (HVS 7 и HVS 15) были недавно обнаружены, и их траектории свидетельствуют о том, что они не имеют отношения к Млечному Пути, что делает БМО их вероятным источником.
Установление местоположения супер массивной черной дыры
Отслеживание звёзд на их пути может указать на место, откуда они были выброшены, а следовательно, и на местоположение сверхмассивной черной дыры, которая их выпустила. Существуют споры о наличии такой черной дыры в центре БМО. Обнаружение гипервелозных звезд из этой галактики предоставляет дополнительные доказательства ее существования, но пока нет четкого наблюдения за ней. Таким образом, нахождение ее местоположения важно для более детального изучения.
Однако возврат к точке, откуда звезды были выброшены, не так прост. На их движение влияют множество факторов, в том числе темная материя. Авторы исследования провели моделирование движения и Млечного Пути, и БМО, учитывая динамическое трение, которое отражает влияние меньших частиц на движение галактик.
Итоги исследования
С применением этих моделей авторам удалось сузить «коридор» движения БМО за прошедшие миллионы лет на 50%. Однако ключевой вопрос о том, находится ли БМО на своем первом или втором проходе вокруг нашей галактики, остается открытым. Хотя считается, что БМО гравитационно связано с Млечным Путем, модели показывают, что оно могло завершить первый круг около 6-8 миллиардов лет назад и сейчас совершает второй проход. Модели, учитывающие динамическое трение и коридор, подходят как под первую, так и под вторую орбитальную модели, однако они используют разные компоненты.
Выявлено и еще одно важное направление для дальнейших исследований — определены точные координаты для поиска сверхмассивной черной дыры БМО, которая смещена относительно визуального центра галактики на 1,5 градуса из-за стихийных приливных сил, вызванных Маленьким Магеллановым Облаком.
Несмотря на это, для окончательной проверки выводов необходимы дополнительные данные для трех звезд, на которых основывались результаты. Текущие данные недостаточно точны, и дальнейшие наблюдения помогут прояснить траектории БМО и влияние темной материи на движение галактик. В будущем астрономы смогут точно определить темную сущность нашего ближайшего галактического соседа.
