Ученые определили звезду, обладающую удивительной скоростью — 1,3 миллиона миль в час (600 километров в секунду), что делает её самой быстрой звездой в галактике Млечный Путь. Названная CWISE J124909+362116.0 (сокращенно J1249+36), она является первой «гиперскоростной» звездой с низкой массой, обнаруженной благодаря усилиям «гражданских учёных» и группы астрономов.
Исследование под руководством профессора астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Сан-Диего Адама Бургассера показало, что звезда может следовать по уникальной траектории, потенциально выводящей её за пределы Млечного Пути.
J1249+36 впервые была выявлена «гражданскими учёными», участвовавшими в проекте Backyard Worlds: Planet 9, который включает анализ огромных объёмов данных, накопленных за последние 14 лет миссией NASA WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer).
Участники проекта отмечают движущиеся объекты в данных, а потом астрономы проверяют эти находки. J1249+36 сразу привлекла внимание из-за своей скорости, составляющей около 0,1% скорости света.
Чтобы лучше понять природу звезды, Бургассер обратился к NIRES обсерватории Кека и измерил её инфракрасный спектр. Полученные данные показали, что объект является L-субкарликом — классом звёзд с низкой массой и температурой, ниже солнечной.
Субкарлики представляют собой одни из самых старых звёзд во Млечном Пути. Учёные сопоставили данные обсерватории Кека о составе J1249+36 с новыми моделями атмосферы, разработанными выпускником Калифорнийского университета в Сан-Диего Романом Герасимовым, который работал вместе с учёным UC LEADS Эфраином Альварадо III для создания моделей, специально предназначенных для изучения L-субкарликов.
Исследователи рассмотрели два возможных сценария, объясняющих необычную траекторию J1249+36. В первом сценарии J1249+36 был маломассивным компаньоном белого карлика. Белые карлики — это остаточные ядра звезд, исчерпавших своё ядерное топливо. Компаньон на тесной орбите с белым карликом может «похищать» массу, вызывая периодические вспышки, называемые новыми. Если белый карлик накапливает слишком много массы, он может взорваться как сверхновая.
«В этой модели белый карлик полностью разрушен, и его компаньон улетает с начальной орбитальной скоростью, также получая небольшой толчок от взрыва сверхновой. Это объяснение выглядит реалистично. Однако следов белого карлика и остатков взрыва, который, вероятно, произошёл несколько миллионов лет назад, больше нет, и у нас нет окончательных доказательств этого сценария», — пояснил Бургассер.
Во втором сценарии J1249+36 изначально была членом шарового скопления — плотной группы звёзд, отличающейся сферической формой. Считается, что в центрах таких скоплений могут находиться чёрные дыры с различными массами, которые способны образовывать двойные системы. Эти системы являются мощными «катапультами» для звёзд, оказавшихся поблизости.
«Когда звезда приближается к двойной чёрной дыре, их сложное взаимодействие может выбросить звезду из шарового скопления», — объяснил Кайл Кремер, доцент кафедры астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Кремер провел серию симуляций и выяснил, что в редких случаях такие взаимодействия способны вытолкнуть маломассивный субкарлик из шарового скопления на траекторию, похожую на траекторию J1249+36.
«Это подтверждает возможность такого сценария. Но мы не знаем, из какого шарового скопления эта звезда происходит», — отметил Кремер. Отслеживание пути J1249+36 ведет к области, потенциально скрывающей неоткрытые скопления.
Независимо от того, вызвана ли траектория J1249+36 вспышкой сверхновой, встречей с двойной чёрной дырой или каким-то иным сценарием, это открытие предоставляет астрономам возможность узнать больше об истории и динамике Млечного Пути.
Чтобы определить, какой именно сценарий объясняет траекторию J1249+36, команда планирует детально исследовать её элементный состав. Например, взрыв белого карлика создаёт тяжёлые элементы, которые могут находиться в атмосфере J1249+36. Звезды в шаровых скоплениях и спутниковых галактиках Млечного Пути также имеют уникальные элементные составы, которые могут пролить свет на происхождение J1249+36.
«Мы ищем химический отпечаток, который поможет точно определить, к какой системе звезда принадлежит», — объяснил Герасимов, чья работа по моделированию позволила ему измерить концентрацию элементов в холодных звёздах нескольких шаровых скоплений.
Источник: iXBT
