Астрономи знайшли зірки, які скоро покинуть Чумацький шлях

Міжнародна команда астрономів знайшла шість зірок, які розігнані до таких високих швидкостей, що вони готові покинути Чумацький шлях. Ці втікаючі зірки прискорилися після вибухів наднових. Спостереження проводилося за допомогою космічного апарату ESA Gaia. Дві зірки побили рекорд за найвищою радіальною швидкістю серед зірок, що коли-небудь спостерігалися: 1694 км/сек і 2285 км/с.

До недавнього часу було відомо лише десять зірок, які знаходяться на траєкторіях, що дозволяють їм покинути нашу галактику Чумацький Шлях. Всі вони отримали прискорення після потужних вибухів наднових. Нове дослідження з використанням даних, отриманих в червні цього року за допомогою космічного апарату ESA Gaia, виявило ще шість зірок-втікачів, дві з яких побили рекорд за найвищою радіальної швидкості серед коли-небудь спостерігалися серед втікачів зірок: 1694 км/сек і 2285 км/с.

Наднові Ia

Наднові, які розігнали ці зірки, мають особливий тип, відомий як Ia. Вони зазвичай використовуються для визначення астрономічних відстаней, оскільки завжди вибухають з однаковою яскравістю і відстань до них можна визначити по видимій світності. Наднові типу Ia виникають у двійкових зоряних системах, де один білий карлик поступово поглинає інший, відбираючи у нього матеріал. Коли достатньо матеріалу переходить від однієї зірки до іншої, зірка, що відбирає матеріал, врешті-решт досягає так званої «маси Чандрасехара». Вона названа на честь індійсько-американського фізика-теоретика Субрахманьяна Чандрасехара.

Досягнувши цієї критичної маси, зростаюча зірка більше не може протистояти гравітаційному тиску і руйнується, що призводить до потужного вибуху.

Подвійний вибух

Але з надновими типу Ia поки далеко не все ясно. Теоретично, подвійні білі карлики, які досягли маси Чандрасехара, повинні бути більш рідкісними, ніж вони спостерігаються. Це змусило астрономів розглянути альтернативний спосіб вибуху подібної наднової: подвійну детонацію.

У цьому сценарії білий карлик викрадає гелій з оболонки сусідньої зірки, і гелій детонує першим, викликаючи ударну хвилю, яка згодом спричинить другу детонацію, цього разу вуглецевого ядра зірки.

За такого сценарію, якщо зростаюча зірка має досить велике вуглецеве ядро, білий карлик може стати надновою, не наближаючись до межі Чандрасехара.

За сценарієм подвійної детонації залишки зірки викидаються в космос з тією ж швидкістю, з якою вона оберталася навколо своєї сусідки, що вибухнула. Вона вилітає як з пращі. Цей процес надає втікаючій зірці величезну швидкість, і, зрештою, вона може покинути Чумацький шлях.

Наднові з одиночною детонацією теж можуть запускати тікаючі зірки. У цих випадках екстремальних швидкостей досягають залишки зірки, яка вибухнула,  а не зірка-партнер. Такі події називаються надновими типу Iax. У цьому випадку вибух не встигає повністю знищити зірку, і залишки ядра білого карлика теж отримують високу швидкість, хоча і не таку велику, як при подвійному вибуху.

Найшвидші зірки Чумацького Шляху

Поки найшвидшими тікають зірками, які вдалося зареєструвати астрономам, є J0927 і j1235. Їх швидкості – 2 285 км/з і 1 694 км/с.

Радіальна швидкість J0927 майже вдвічі більша, ніж майже будь-яка інша зірка в Галактиці, але є винятки. Це зірки, що обертаються навколо чорної діри в центрі нашої галактики. Вони обертаються дуже швидко і можуть наблизитися до швидкості J0927. Але ці зірки знаходяться на круговій траєкторії і не можуть вирватися з Чумацького Шляху.