Три хиперскоростни звезди показват къде е свръхмасивната черна дупка на Големия Магеланов облак

Разрешава се една галактическа мистерия

Ваня Милева Последна промяна на 19 ноември 2025 в 10:30 100 0

Изображение на HVS 3, една от звездите, използвани в изследването, на фона на звезден фон.

Кредит NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)
Изображение на HVS 3, една от звездите, използвани в изследването, на фона на звезден фон.

Всяко движение е относително. Този прост факт прави проследяването на движението на далечни обекти извън нашата галактика особено трудно. Например от десетилетия сред астрономите се води дебат за пътя, който един от най-близките ни съседи, Големият Магеланов облак, е поел през последните няколко милиарда години.

Нова статия на астрономи от Харвардския център за астрофизика се справя с този въпрос, използвайки уникална техника - траекториите на хиперскоростните звезди.

И така, какво е "хиперскоростна звезда"?

Когато двойна звездна система се приближи твърде близо до свръхмасивна черна дупка, приливните сили от черната дупка разрушават двойната система. Обикновено става така, че едната звезда се улавя в орбита около черната дупка, а другата губи гравитационната си връзка с партньора си и получената сила я изхвърля от системата със скорости по-големи от 1000 км/с. В крайна сметка звездите, преминаващи толкова бързо, ще напуснат напълно галактиката, към която са свързани, оставайки в изолацията като пропаст между галактиките.

Проследяването на траекторията на тези свръхскоростни звезди може да осигури връзка до мястото, откъдето първоначално са били изхвърлени от двойната си система.

Авторите са проучили данните от спътника Gaia, публикувани в Data Release 3 (DR3), и са открили три звезди, за които смятат, че са били изхвърлени от Големия Магеланов облак. Една от тях, наречена като HVS 3 (HVS - Hyper Velocity Star, хиперскоростна звезда), отдавна се смята, че произхожда от Големият Магеланов облак. Но другите два кандидата (HVS 7 и HVS 15) са открити едва наскоро с траектории, които ясно показват, че не идват от Млечния път, което прави Големият Магеланов облак най-вероятния им източник.

Къде е свръхмасивната черна дупка

Проследяването на мястото, откъдето са били изхвърлени тези звезди, би могло да покаже къде е свръхмасивната черна дупка, която ги е изпратила по траекторията им.

Дори се спори дали изобщо Големият Магеланов облак има свръхмасивна черна дупка в центъра си. Макар че самото съществуване на HVS от Големият Магеланов облак е доказателство, че вероятно има такава, това все още не е директно наблюдение. Така че откриването къде се намира свръхмасивната черна дупка и следователно къде да се търси това директно наблюдение е един от ключовите резултати от изследването.

Но не е толкова лесно, колкото да се начертае права линия от текущата позиция на HVS обратно до техния произход. Много неща пречат на движението на тези галактики - не на последно място е тъмната материя. За да обяснят това, авторите са провели симулации на движението както на Млечния път, така и на Големият Магеланов облак и са включили компонент на "динамично триене", който представлява съпротивлението, което галактиките изпитват, когато се движат през поле от по-малки частици (евентуално тъмна материя).

С тези модели авторите успяват да ограничат с 50% "коридора", през който Големият Магеланов облак се е преместил през последните няколко милиона години. Те обаче не успяват да отговорят на фундаментален въпрос за самия Големия Магеланов облак - дали е на първото или второто си преминаване през нашата галактика. Макар че се предполага, че Големият Магеланов облак е гравитационно свързан с Млечния път, моделите показват, че той може или да е на първата си обиколка около нас, или може да е завършил първата си обиколка някъде преди 6-8 милиарда години и в момента си проправя път през втората си. Новият модел на динамично триене и коридор съвпадат с моделите както на модела за Първо преминаване, така и за Второ преминаване, въпреки че и двата модела използват много различни компоненти в собствените си модели. По-нататъшното обсъждане в статията подсказва, че моделът на Второто преминаване може да не е достатъчно надежден, за да отрази наистина сложността на тези орбитални механики на галактическо ниво.

Имаше и друг важен въпрос, на който авторите смятат, че вече са отговорили - къде да се търси свръхмасивната черна дупка на Големият Магеланов облак. Те предоставят точни координати и отбелязват, че всъщност е изместена с около 1,5 градуса от визуалния център на Големият Магеланов облак. Това изместване изглежда се дължи на хаотичните приливни сили, въведени от друг от най-близките ни спътници - Малкия Магеланов облак.

Необходими са обаче допълнителни проучвания, тъй като статията разчита само на три звезди в своите заключения. Данните за тези три звезди дори не са толкова добре ограничени. С известно време за наблюдения, за да се определят собствените им движения, биха били възможни още по-нататъшни ограничения върху пътя, който е поел Големият Магеланов облак, както и върху това как тъмната материя взаимодейства с движението на галактиките. Сега някой просто ще трябва да отдели малко време в една от Великите обсерватории, за да погледне. Това може да е висока задача, но някой ден ще можем наистина да определим точно тъмното сърце на най-близкия ни галактически съсед.

Справка: Threading the Magellanic Needle: Hypervelocity Stars Trace the Past Location of the LMC; Scott Lucchini and Jiwon Jesse Han; https://arxiv.org/pdf/2510.03393

Източник: How Three Runaway Stars Solved A Galactic Mystery, Andy Tomaswick, Universe Today

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Космос

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !