Международная группа астрофизиков обнаружила первую маломассивную гиперскоростную звезду, выброшенную сверхмассивной чёрной дырой
Группа исследователей под руководством специалистов из Национальной астрономической обсерватории Китая (NAOC) и Лейденской обсерватории (Leiden Observatory) в Нидерландах идентифицировала уникальный объект — звезду DESI-HVS1, которая движется со скоростью, достаточной для того, чтобы навсегда покинуть Млечный Путь.
Согласно статье, опубликованной на основе данных спектроскопического обзора DESI DR1 и обзора миссии Gaia DR3, этот древний «беглец» является первым подтверждённым кандидатом в гиперскоростные звёзды (HVS) малых масс, прилетевшим непосредственно из галактического центра. Открытие доказывает, что центральная чёрная дыра выбрасывает любые типы звёзд, а не только массивных гигантов, как считалось ранее.
До недавнего времени почти все известные гиперскоростные звёзды, летящие из центра галактики, были молодыми и тяжёлыми. Это породило «парадокс массивных звёзд»: учёные всерьёз обсуждали гипотезу о том, что вблизи центральной сверхмассивной чёрной дыры условия настолько специфичны, что там рождаются преимущественно гиганты. DESI-HVS1 с массой всего 0,76 массы Солнца и возрастом около 14,1 миллиарда лет наносит удар по этой теории. Обнаружение объекта спектрального класса F, который является практически ровесником Вселенной, подтверждает: механизмы выброса работают одинаково эффективно для всех типов звёзд на протяжении миллиардов лет. Прежнее отсутствие «легковесов» в списках было лишь следствием «эффекта выборки» — из-за низкой светимости их было крайне сложно заметить на фоне миллионов других светил.
Для реконструкции траектории DESI-HVS1 специалисты по звёздной кинематике применили метод численного интегрирования орбит «назад во времени». Вычисления показали, что примерно 12,89 миллиона лет назад звезда прошла на минимальном расстоянии от галактического центра (всего 0,4 килопарсека) со скоростью выброса около 682 км/с. Текущая полная скорость объекта составляет 523 км/с на расстоянии 7,6 килопарсека от центра галактики, что сопоставимо с локальной скоростью убегания. Вероятность того, что звезда гравитационно не связана с Млечным Путём и в конечном итоге улетит в межгалактическое пространство, оценивается в 50%.
Единственным физически обоснованным объяснением таких характеристик эксперты называют механизм Хиллса — процесс, при котором двойная звёздная система проходит слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре. Мощнейшая гравитация разрывает пару: одна звезда поглощается или остаётся на тесной орбите, а вторая катапультируется.
Астрофизики исключили альтернативные сценарии, такие как взрыв сверхновой в двойной системе или выброс из шаровых скоплений, так как орбитальная энергия DESI-HVS1 значительно превышает возможные импульсы при таких событиях. Таким образом, DESI-HVS1 становится «недостающим звеном», которое реабилитирует стандартные представления о населении центральных регионов галактики и подтверждает универсальность законов динамики вблизи чёрных дыр.
