Астрономы изучили необычные сверхновые в нетипичных местах вне галактик

Астрономы обнаружили несколько нетипичных сверхновых звёзд: они не только оказались далеко вне породивших их галактик, но и рванули гораздо раньше, чем это предсказывал их жизненный цикл. Ещё одной их отличительной особенностью было необычно большое содержание кальция. В работе, опубликованной в ежемесячном журнале Королевского астрономического сообщества, команда исследователей раскрывает свою точку зрения на это явление.

Командой руководит Райна Фоули из Иллинойского университета. По его словам, история жизни этих звёзд – запутана и полна неожиданных поворотов, и включает в себя двойные звёздные системы, объединяющиеся галактики и двойные чёрные дыры.

Изначальным предположением учёных было то, что эти звёзды были выкинуты из их галактик какой-то силой. «Если посмотреть вокруг места их взрыва, вы не найдёте ни следов формирования звёзд, ни звёздных кластеров, ни старых звёзд – ничего,- рассказал Фоули. – Стало ясно, что эти товарищи родились где-то в другом месте и прошли долгий путь, прежде чем умереть».

Чтобы доказать, что они двигаются, и найти их исходные позиции, астрономы изучали архивные материалы с нескольких мест наблюдения (Ликская обсерватория в Калифорнии, и Обсерватория Кека и телескоп Субару на Гавайях; Субару – это японское название созвездия Плеяды, и этот телескоп, находясь на Гавайях, принадлежит японской Национальной астрономической обсерватории).

Родные галактики улетевших звёзд состояли преимущественно из старых звёзд, многие из которых превратились в белых карликов, израсходовав всю свою энергию. Чтобы воспроизвести такой взрыв, остатки которого наблюдали учёные, белому карлику нужно вытянуть массу у звезды-компаньона, находясь с ней в двойной системе. Подобные сверхновые в изобилии были найдены в изучаемых галактиках – но почему же некоторые звёзды так резво сорвались со своих насиженных мест?

Известно, что благодаря гравитационному взаимодействию сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики и звезды, последняя часто разгоняется до больших скоростей и покидает свою родную галактику. Фоули, пронаблюдав за интересовавшими его сверхновыми, обнаружил, что те имеют приблизительно такую же скорость, как звёзды, разогнанные дырой – около 7 миллионов километров в час. Таким манером они проделывали впечатляющие путешествия – некоторые из исследуемых звёзд были обнаружены в полумиллионе световых лет от своих галактик.

По словам Фоули, придать такое ускорение звезде из двойной системы могла система из двух массивных чёрных дыр. И в ходе дальнейшего изучения архивных данных выяснилось, что массивные эллиптические галактики, из которых вылетели наши звёзды, либо находились в процессе объединения с другими галактиками, либо уже объединились. А это значит, что в их центре будут находиться сразу две сверхмассивные чёрные дыры.

Объединение двух галактик нарушает сложившийся в них баланс и прерывает сложный танец звёзд. Две чёрные дыры воздействуют на двойные звёздные системы таким образом, что звёзды из этих систем выстреливаются в межгалактическое пространство с очень большой скоростью.

А вот почему формирование новых элементов в этих звёздах прекратилось на производстве кальция, пока остаётся загадкой для учёных. Обычно звёзды доживают до того состояния, в котором они способны производить более тяжёлые элементы (металлы), прежде чем они превратятся в сверхновые.

Фоули надеется, что такого типа сверхновые в будущем помогут находить существующие двойные системы из чёрных дыр – очень интересные для науки феномены, которые могут дать учёным новую информацию по поводу гравитации, СТО, квазаров, тёмной энергии и других астрофизических загадок.

Источник: geektimes.ru/post/260276/