Межгалактические скитальцы: Gaia засекла звёзды, путешествующие из-за пределов Млечного пути

В закладки

Команда астрономов, пользуясь последним набором данных от миссии ESA Gaia, пыталась изучить звёзды, которые на большой скорости «выбрасываются» из галактики Млечный Путь. Однако помимо этого они нашли другие звёзды: движущиеся к нашей галактике извне. Возможно, из другой галактики.

В апреле поисковая миссия Gaia опубликовала каталог, состоящий более чем из одного миллиарда звёзд. В течение последних нескольких месяцев астрономы со всего света непрерывно работают над изучением этого беспрецедентного объёма данных, тщательно изучая движение звёзд как внутри нашей галактики, так и за её пределами — с недостижимой ранее точностью, благодаря чему то и дело происходят новые интересные открытия.

Млечный Путь содержит более ста миллиардов звёзд. Большая часть из них находится на широком диске, в центре которого — чёрная дыра. Остальные звёзды распределены в гораздо более удалённом сферическом гало.

Карта Млечного Пути, собранная Gaia в цвете. Credit: ESA/Gaia

Звёзды движутся внутри Млечного Пути на скорости сотен километров в секунду, а само движение содержит множество информации об истории Галактики. Самый быстрый класс звёзд в Млечном Пути — гиперскоростные звёзды. Считается, что они зародились в центре галактики, а затем, из-за взаимодействий с чёрной дырой, были отброшены к краю.

За всю историю было обнаружено совсем немного гиперскоростных звёзд, но массив Gaia даёт возможность поискать новые.

Несколько групп астрономов принялись за обнаружение таких звёзд сразу после публикации данных. Среди них было трое учёных из Лейденского университета (Нидерланды). Однако исследователей ожидал сюрприз.

Gaia исследовала положения, параллаксы (показатели расстояния) и плоское движение 1.3 миллиарда звёзд по всему небу. Для семи миллионов самых ярких объектов можно было измерить и скорость их движения от нас. Или к нам.

«Из семи миллионов звёзд Gaia с полными трёхмерными измерениями мы обнаружили двадцать, которые за счёт высокой скорости движения в конечном итоге могли бы выйти из Млечного Пути», — говорит Елена Мария Росси, одна из авторов нового исследования.

Такой результат порадовал Елену и её коллег: предыдущие массивы данных позволили им найти всего несколько подобных звёзд. Они надеялись найти всего пару «убегающих» из Млечного Пути объектов. Но в итоге обнаружили кое-что ещё.

«Вместо того чтобы двигаться от центра Галактики, большая часть обнаруженных нами гиперскоростных звёзды, похоже, движется по направлению к центру», говорит Томмазо Маркетти, соавтор исследования. «Это могут быть звёзды из другой галактики, приближающиеся ко Млечному Пути».

Возможно, эти межгалактические нарушители скорости летят к нам из Большого Магелланового Облака, относительно небольшой галактики, вращающейся вокруг Млечного Пути. Или даже из ещё более маленькой галактики.

Движение звёзд-скитальцев, смоделированное художником. Credit: ESA/Gaia

Если это так, они несут отпечаток места своего рождения, а изучение их на более близких, чем родительская галактика, расстояниях, может предоставить нам беспрецедентную информацию о природе звёзд в другой галактике. Это сродни изучению материала с Марса на Земле, доставленного сюда в виде метеоритов.

По словам Елены, «Звёзды могут разгоняться до таких скоростей в результате взаимодействия со сврехмассивной чёрной дырой».

«Таким образом, присутствие таких звёзд может быть признаком наличия чёрных дыр в соседних галактиках. Но возможно, эти звёзды были частью двойной системы, отброшенной в сторону Млечного Пути, когда их звёзды-спутники взрывались как сверхновая. В любом случае, изучение объектов даст нам больше информации о процессах, происходящих в соседних галактиках».

Альтернативная версия предполагает, что звёзды были образованы где-то вдали от центра Млечного Пути, в гало, но затем начали ускоряться и проталкиваться к центру в результате взаимодействия с одной из карликовых галактик во времена формирования нашей. Дополнительная информация о возрасте и составе звёзд поможет астрономам прояснить их происхождение.

«Звезда из гало Млечного Пути, вероятно, будет довольно старой и в основном состоять из водорода, тогда как звезды из других галактик могут содержать множество более тяжелых элементов», — говорит Томмазо. «О составе звёзд нам могут рассказать их цвета».

Новые данные помогут более точно определить природу и происхождение этих звезд, и команда будет использовать наземные телескопы, чтобы узнать о них больше. Тем временем Gaia продолжает делать наблюдения за полным небом, включая звезды, проанализированные в этом исследовании.

Изучая природу этих вероятных межгалактических нарушителей, команда продолжает поиск и в полном массиве данных из второй публикации Gaia. В 2020-х годах запланировано как минимум еще две публикации данных Gaia, и каждая из них предоставит более точную и новую информацию о более широком наборе звезд.

Gaia картографирует Млечный Путь. Изображение — представление художника. Credit: ESA

«В конечном итоге мы ожидаем полной трёхмерной информации, в том числе по скорости, для 150 миллионов звёзд. Это поможет найти сотни или тысячи гиперскоростных звёзд, гораздо более подробно понять их происхождение, использовать их для изучения окружения центра нашей галактики и её истории», говорит Энтони Браун, председатель Исполнительного консорциума по обработке и анализу данных Gaia.

«Этот захватывающий результат показывает, что Gaia — это настоящая машина открытий, чьи наблюдения становятся основой для настоящих сюрпризов о нашей собственной галактике», — заключает Тимо Прусти, ученый проекта Gaia в ESA.

Материал является переводом пресс-релиза Европейского космического агентства.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

1
Войдите, чтобы видеть комментарии, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
If you were unable to log in, try this link.