Астрономы впервые обнаружили хорошего кандидата в старую и маломассивную гиперскоростную звезду, убегающую из Млечного Пути. Предполагается, что DESI-HVS1 ранее входила в двойную систему, из которой почти тринадцать миллионов лет назад ее выбросило во время сближения со сверхмассивной черной дырой в центре Млечного Пути.
Гиперскоростные звезды — светила, движущиеся по Млечному Пути со скоростями, достигающими более тысячи километров в секунду, и покидающие галактику. На практике подтверждено, что такие объекты могут возникать за счет механизма Хиллса — разрушения двойной звездной системы гравитацией сверхмассивной черной дыры, из-за чего одна из звезд оказывается на орбите вокруг черной дыры, а вторая выбрасывается прочь. Кроме того, гиперскоростные звезды могут возникать из-за вспышек сверхновых в тесных двойных системах, при динамических взаимодействиях компонентов плотных звездных систем, в шаровых скоплениях при взаимодействии звезд с черной дырой промежуточных масс или при слиянии галактик-спутников с Млечным Путем.
К настоящему времени уже обнаружен ряд потенциальных гиперскоростных звезд, но они характеризуются как молодые массивные светила ранних спектральных классов. До сих пор не выявлено убедительных кандидатов в старые маломассивные гиперскоростные звезды, что удивительно, так как в теории их должно быть заметное число. Это можно объяснить либо недостатками текущих наблюдений, упускающих более тусклые светила такого типа, либо тем, что гиперскоростные звезды, в основном, массивны.
Группа астрономов во главе с Шуньхуном Денгом (Shunhong Deng) из Университета Китайской академии наук сообщила об обнаружении первого хорошего кандидата в старую и маломассивную гиперскоростную звезду. Физические свойства DESI-HVS1 определены при помощи спектров, полученных в ходе наземного обзора неба DESI, а кинематические свойства звезды рассчитаны на основе астрометрических данных, полученных космическим телескопом Gaia.
DESI-HVS1 относится к спектральному типу F, обладает расчетной массой около 0,74–0,79 массы Солнца и эффективной температурой 6198 кельвин и бедна металлами. Звезда характеризуется возрастом 12,6–15,1 миллиарда лет, находится на расстоянии почти 12,3 тысячи световых лет от Солнца и двигается прочь из галактики. Ее полная скорость относительно центра Млечного Пути составляет 523 километра в секунду. Расчеты показывают, что около 12,89 миллиона лет назад звезда оказалась на минимальном расстоянии в 1300 световых лет от сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, благодаря чему приобрела скорость 682 километра в секунду, скорее всего, за счет механизма Хиллса.
Таким образом, обилие горячих молодых звезд среди известных кандидатов в гиперскоростные звезды является наблюдательным эффектом, а не их реальным свойством, и дальнейшие тщательные поиски таких объектов в данных обзоров неба должны улучшить текущую выборку.
Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Гиперскоростные звезды могут обладать экзопланетами — кандидата в такую экзотическую систему ранее обнаружили при помощи гравитационного микролинзирования.
Автор: Александр Войтюк