Сверхскоростные звезды указали на черную дыру в соседней галактике
Астрономы десятилетиями спорят о том, как движется один из наших ближайших соседей — Большое Магелланово Облако. Отслеживать перемещение далеких объектов трудно, так как в космосе все находится в движении. Сотрудники Гарвардского центра астрофизики Скотт Луччини и Дживон Джесси Хэн предложили решать эту задачу с помощью сверхскоростных звезд.
Сверхскоростная звезда появляется в тот момент, когда двойная звездная система подходит слишком близко к сверхмассивной черной дыре. Гравитация дыры разрушает связь между звездами. Одну из них она захватывает на свою орбиту, а вторую выбрасывает прочь. Выброшенная звезда разгоняется до огромных скоростей — более 1000 километров в секунду. Со временем она покидает родную галактику и оказывается в межгалактическом пространстве.
Траектория таких звезд помогает найти точку, откуда их выбросило. Авторы новой работы изучили данные космического телескопа Gaia. В каталоге нашлось три звезды, которые, вероятно, вылетели из Большого Магелланова Облака. Одна из них под названием HVS 3 была известна ученым раньше. Две другие обнаружили недавно. Их траектории ясно указывают, что эти объекты родились не в Млечном Пути.
Если проследить путь звезд в обратном направлении, можно найти местоположение сверхмассивной черной дыры, которая отправила их в полет. В научной среде до сих пор нет единого мнения, существует ли вообще такая черная дыра в центре Большого Магелланова Облака. Наличие сверхскоростных звезд служит весомым доказательством в пользу этой теории. Однако это лишь косвенный признак.
Определить точное место старта звезды сложно. Нельзя просто провести прямую линию от текущего положения объекта назад. Галактики движутся, а на их перемещение влияет темная материя и другие факторы. Галактика испытывает сопротивление среды, похожее на трение. Чтобы учесть все нюансы, авторы создали компьютерные модели движения Млечного Пути и Большого Магелланова Облака.
Моделирование позволило сузить возможный коридор движения соседней галактики за последние миллионы лет на 50%. При этом ученые пока не смогли ответить на фундаментальный вопрос: пролетает ли Облако мимо нас впервые или делает уже второй виток. Модели допускают оба варианта. Возможно, галактика совершила первый оборот 6–8 миллиардов лет назад, а сейчас идет на второй круг.
Зато исследователи определили точные координаты предполагаемой черной дыры. Оказалось, что она смещена относительно визуального центра Большого Магелланова Облака примерно на полтора градуса. Причиной такого смещения могут быть хаотичные приливные силы со стороны другого спутника Млечного Пути — Малого Магелланова Облака.
Авторы отмечают, что для окончательных выводов данных пока мало. Работа опирается всего на три звезды, параметры которых измерены с погрешностями. Для уточнения орбиты нашей соседней галактики и свойств темной материи нужны новые наблюдения. Астрономам потребуется время на мощных телескопах, чтобы детально изучить движение этих редких звезд.
Ранее астрономы нашли редкий сверхостаток новой звезды в Большом Магеллановом Облаке.
Источник фото: Wikimedia