Я часто вспоминаю тот удивительный факт, что Галактика Андромеды, эта слабая размытая капля недалеко от угла Квадрата Пегаса, движется прямо к нам! Конечно, я продолжаю говорить людям, что это произойдет не раньше, чем через несколько миллиардов лет, но недавнее исследование показывает, что мы уже видим сверхскоростные звезды, которые уже были выброшены из Андромеды. Вполне возможно, что две галактики уже начали обмениваться звездами задолго до того, как ожидается их слияние.
Мы склонны думать о звездах как о неподвижных объектах на небе, за исключением их медленного дрейфа на запад по небу при вращении Земли. Однако реальность другая: звезды движутся, но из-за огромных расстояний в межзвездном пространстве это движение практически незаметно. Есть исключения, такие как звезда Барнарда в созвездии Змееносца. Эта неприметная звезда-красный карлик ежегодно перемещается на 10,39 угловых секунды (для сравнения, диаметр полной Луны составляет 1900 угловых секунд).
Можно наблюдать еще один тип звезд — сверхскоростные звезды (HVS), и они являются одними из самых быстрых объектов в Галактике. Они определяются как звезды, скорость которых составляет порядка 1000 км в секунду, а Земля движется в космосе со скоростью около 30 км в секунду! Первая была обнаружена в 2005 году, но с тех пор было обнаружено несколько HVS, и некоторые из них могут покинуть Млечный Путь.
Обычно движение звезд является результатом их движения вокруг центра галактики. Нашей звезде, Солнцу, требуется 220 миллионов лет, чтобы совершить один оборот вокруг центра Млечного Пути. Считается, что причина высокой скорости HVS связана с гравитационным взаимодействием между двойными звездами и черными дырами. Идея была предложена Джеком Гилбертом Хиллсом, звездным динамиком, родившимся 15 мая 1943 года. В этом процессе черная дыра (звездная или сверхмассивная черная дыра в центре Галактики) захватывает одну из двойной звездной системы, в то время как другая выбрасывается в высокая скорость. Другие теории включают выброс одной из двойной звездной системы, когда другая становится сверхновой или в результате галактических взаимодействий.
Чтобы понять взаимодействие между Млечным Путем и Галактикой Андромеды, команде (под руководством Лукаса Гюльцова из Института астрофизики в Германии) пришлось провести кропотливый анализ. Сначала им нужно было понять относительное движение двух галактик, затем им пришлось смоделировать гравитационный потенциал всей системы – это общее ускорение, действующее на объект в любой точке любой из галактик в любой момент времени. Наконец, команда смогла создать симуляцию движения звезд для моделирования траекторий HVS.
В исследовании были рассчитаны траектории 18 миллионов HVS для двух разных сценариев, принимая во внимание две галактики, имеющие одинаковую массу, а другую с Млечным Путем, имеющую примерно половину массы галактики Андромеды. Начальные позиции HVS в моделировании были случайным образом сгенерированы вокруг центра Андромеды. Направления выброса были случайными, и результаты показали, что 0,013 и 0,011 процентов HSV сейчас находятся в радиусе 50 кпк вокруг центра Млечного Пути.
С помощью моделирования масс обеих галактик исследовали скорость HVS по прибытии и обнаружили, что многие из них приблизительно сохраняют свою начальную скорость. Интересно, что из-за времени, затраченного на путешествие, значительная часть вполне может выйти за рамки основной последовательности во время своего путешествия. Некоторые из HVS замедляются настолько, что их может захватить Млечный Путь.
Команда нанесла на карту смоделированное положение звезд на фоне неба и сопоставила данные с положениями высокоскоростных звезд из данных Gaia (выпуск 3) и обнаружила, что смоделированное распределение положений соответствует данным Gaia. Исследование приходит к выводу, что весьма вероятно, что HVS с Андромеды действительно могут мигрировать в Млечный Путь. Хотя ожидается, что их не будет тысяч, ожидается, что они будут равномерно распределены по центру Млечного Пути. Возможно, их даже удастся обнаружить, основываясь на скорости и траекториях звезд, но сейчас необходимы дальнейшие исследования, чтобы сделать следующий шаг.
Источник: О миграции звезд от Андромеды к Млечному Пути.
