Десятки масивних зірок спішно покидають нашу галактику
З початку 2000-х років почалися великі астрометричні спостереження піднебіння, які давали точне уявлення про швидкість та напрямок руху зірок. Ми стали бачити навколишній Всесвіт у динаміці. Близько 20 років тому була виявлена перша зірка, що покидає нашу галактику. Виявилося, що зірок-втікачів досить багато і більшість їх важкі, показало дослідження.
Існує дві основні гіпотези про те, як з'являються зірки-втікачі, швидкості та напрямки руху яких не збігаються з карусельним кружлянням решти речовини в галактиці. Одна теорія передбачає надання зірці імпульсу в результаті вибуху наднової у подвійній системі, після чого звільнена від кайданів гравітації партнера зірка відлітає в далечінь. Друга теорія говорить про динамічний викид, коли пара зірок у тісній подвійній системі пролітає повз третій масивний об'єкт, наприклад, повз чорну дірку. Діра відриває одну зі зірок, що надає другий імпульс руху.
Який із сценаріїв домінує, вченим залишається лише сперечатися. Проте група астрономів вирішила з'ясувати найімовірніший із них, благо той самий астрометричний європейський телескоп «Гайя» зібрав дані щодо мільйонів зірок у нашій галактиці.
Дослідники скористалися двома каталогами зірок O- та B-типу та даними «Гайї». Зірки цих типів, включаючи підвид Be, масивні, молоді та гарячі, чому зустрічаються часто, групами і зазвичай у вигляді подвійних систем. Зрештою, серед виявлених зірок-утікачів масивні зірки зустрічаються найчастіше.
Порівняння даних «Гайї» та каталогів GOSC та BeSS дозволило виявити 417 зірок O-типу та 1335 зірок типу Be, які були присутні у всіх джерелах. Це дозволило обчислити 106 зірок-втікачів O-типу і 69 таких зірок Be-типу. Відсоток зірок O-типу, що тікають, виявився набагато вищим (25,4 %) ніж зірок типу B і Be (5,2 %). Інакше кажучи, більш масивні зірки типу O тікають частіше і в цілому рухаються швидше зірок типу B. Завдяки даним «Гайя», до речі, у процесі дослідження були виявлені раніше невідомі зірки-втікачі: 42 серед зірок O та 47 серед зірок B та Be . Більшість із них залишаться в нашій галактиці, але близько дюжини розігналися настільки, що згодом покинуть її.
На підставі отриманих даних вчені зробили висновок, що сценарій динамічного викиду проявляється набагато частіше і більш поширений у Всесвіті, ніж поява зірок-утікачів у подвійній системі з утворенням наднової. Щоб найпотужніші зірки почали летіти у довільному напрямку з надгалактичними швидкостями, а не рухатися в кружлянні по диску галактики, потрібно надати їм стільки енергії, скільки не можна отримати при руйнуванні подвійної системи вибухом наднової. І це відбувається набагато частіше, ніж вважалося раніше. За найскромнішими оцінками тільки по нашій галактиці блукають близько 10 млн зірок-ізгоїв.