Астрономы опровергли главную теорию происхождения звезд-беглецов

Международная команда астрономов завершила крупнейшее в истории исследование звезд-беглецов в Млечном Пути, и его результаты кардинально меняют представление об их происхождении. Работа, проведенная учеными из научных институтов Испании, показывает, что большинство таких стремительно движущихся массивных светил не являются бывшими компаньонами в двойных системах, как считалось ранее десятилетиями.

Исследование, основанное на данных космической обсерватории ESA «Gaia» и спектроскопической базы IACOB, было сосредоточено на анализе 214 звезд О-типа — самых ярких и горячих в Галактике. Эти звезды-беглецы, скорость которых часто превышает 700 км/с, представляют большой интерес, поскольку, перемещаясь и заканчивая жизнь во взрывах сверхновых далеко от места рождения, они влияют на химический состав и динамику межзвездной среды, тем самым участвуя в эволюции галактик.

До сих пор астрономы рассматривали два основных сценария их ускорения: «динамический выброс» гравитационными силами при тесном сближении в плотных звездных скоплениях и «эффект пращи» в результате взрыва сверхновой компаньона в двойной системе. Новый анализ, впервые объединивший информацию о скоростях, вращении и двойственности для рекордного числа объектов, позволил оценить вклад каждого механизма.

Ключевым открытием стало то, что большинство звезд-беглецов вращаются медленно, а быстро вращающиеся экземпляры с большей вероятностью связаны со взрывом сверхновой в двойной системе. При этом звезды с самыми высокими скоростями, как правило, одиночные, что указывает на их гравитационное выталкивание из молодых скоплений. Практически полное отсутствие в выборке звезд, сочетающих одновременно высокую скорость и быстрое вращение, является убедительным доказательством того, что за феноменом стоят несколько различных механизмов.

«Это наиболее полное наблюдательное исследование такого рода в Млечном Пути, — заявила ведущий автор работы Мар Карретеро-Кастрильо. — Сочетая информацию о вращении и двойственности, мы предоставляем научному сообществу беспрецедентные данные для понимания того, как формируются эти звезды-беглецы».

В рамках работы также было идентифицировано 12 двойных систем, содержащих звезды-беглецы, включая три рентгеновских двойных системы с нейтронными звездами или черными дырами, и три системы-кандидата на наличие черных дыр. Будущие данные «Gaia» и спектроскопические наблюдения помогут точно проследить пути этих звезд до их мест рождения в Галактике, что подтвердит механизмы их выброса и, возможно, приведет к открытию экзотических систем, включая те, что могут сохранять свои планетные системы.