Среднемассовая черная дыра бросает звезду сквозь Млечный Путь

Среднемассовая черная дыра бросает звезду сквозь Млечный Путь

Для того чтобы установить жесткие ограничения на проектируемую скорость вращения PG 1610+062, его радиальную скорость, а также точно измерить химический состав, группе требовались спектральные данные звезды, но расстояние и положение в небе сделали спектрограф и формирователь изображений (ESI) обсерватории У.М. Кека единственным инструментом для выполнения этой работы.

«В северном полушарии только комбинация обсерватории Кека и ESI дала нам то, что нам было нужно. Область сбора Кека позволила нам собрать достаточное количество фотонов для нашего объекта, и ESI имеет именно то высокое разрешение, которое достаточно для спектральных характеристик, — говорит соавтор Томас Купфер, доктор философии Института теоретической физики Кавли Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.

Хотя ранее она считалась старой звездой с половиной массы Солнца, типичной для галактического ореола, данные Кекской обсерватории показали, что PG1610+062 на самом деле является удивительно молодой звездой, в десять раз более массивной, выброшенной из галактического диска почти на скорости выхода из Млечного Пути.

Существуют еще более быстрые звезды, называемые сверхскоростными звездами (HVS) — первые три были обнаружены в 2005 году. Среди них — уникальная звезда US 708, обнаруженная в результате наблюдений с помощью LRIS-спектрометра низкого разрешения на телескопе Keck I. Она очень быстро уходила от гравитационного притяжения Млечного Пути. Для достижения таких скоростей требуется чрезвычайно большое событие «рогатка».

Молодые, массивные звезды, такие как PG 1610+062 в галактическом ореоле Млечного Пути, живут далеко от областей нашей галактики, формирующих звезды. Астрономы пытаются понять, как эти «сбежавшие звезды» были вынуждены покинуть место своего рождения. Новые наблюдения PG 1610+062 предполагают, что черная дыра среднего размера в Млечном Пути может быть ответственна за выселение звезды из ее домашнего скопления.

Моделирование, проведенное в 1988 году, показало, что гигантская черная дыра с массой 4 миллиона солнечных лучей (SMBH) может справиться с этой задачей. Черная дыра может придать звезде необходимую для выхода из галактики скорость, разрушая двоичную звездную систему, т.е. проглатывая одну звезду и оставляя её звездного партнера со всей энергией в системе. Не имея других правдоподобных объяснений образования HVS, этот сценарий был легко принят в качестве стандартного механизма выброса, в частности, после того, как в начале 2000-х годов наблюдательные данные о существовании такого SMBH в Галактическом центре стали подавляющими.

Благодаря беспрецедентной астронометрической точности измерений, выполненных космическим аппаратом Gaia Европейского космического агентства, PG1610+062 был обнаружен далеко от Галактического центра.

Еще более интересным является производное экстремальное ускорение PG1610+062, которое исключает, скорее всего, все альтернативные сценарии, кроме взаимодействия с MMBH. Прогнозировалось, что такие объекты будут существовать в молодых звездных скоплениях в спиральных рукавах Млечного Пути, но они пока не обнаружены.

«Теперь, PG1610+062 может предоставить доказательства того, что MMBH действительно могут существовать в нашей галактике. Скоро они обнаружат себя», — говорит ведущий автор Андреас Ирганг.

Об этой звезде и ее происхождении можно узнать гораздо больше. По мере продвижения миссии «Гайя» точность будет повышаться, а место происхождения будет сужаться, что, возможно, позволит астрономам найти скопление родительских звезд и, в конечном счете, черную дыру.

Эта группа, в состав которой входят Феликс Фюрст из Европейского центра космической астрономии в Испании, Стефан Гайер из Института физики и астрономии Потсдамского университета в Германии и Ульрих Хебер из Университета Фридриха Александра в Эрлангене-Нюрнберге, занимается поиском дополнительных кандидатов, аналогичных PG1610+062, используя телескоп и другие крупные обследования. Более яркие, более близкие могут быть пригодны для трассировки обратно к ядрам скоплений звезд, что может служить доказательством наличия черных дыр средней массы в их центрах.

Популярные материалы