Чумацький Шлях і Туманність Андромеди розпочали обмін зорями

Туманність Андромеди (M31) — найбільша серед Місцевої групи та найближча до нас спіральна галактика. Спектральні дослідження показують, що її могутня гравітація притягує Чумацький Шлях. Зараз обидві зоряні системи зближуються зі швидкістю 85 км/с, що повільно зростає, і за кілька мільярдів років зіллються в одну грандіозну еліптичну галактику. Втім, аналіз даних європейського астрометричного телескопа Gaia показав, що перша стадія цього злиття вже почалася: системи активно обмінюються зорями.

Переважна більшість об’єктів Чумацького Шляху обертається навколо його центру по більш або менш витягнутих еліптичних орбітах. Сонце робить один оберт навколо нього приблизно за 220 млн років, рухаючись із середньою швидкістю 250 км/с. Але навіть така велика швидкість не дозволяє йому здолати могутню сукупну гравітацію нашої зоряної системи та вилетіти за її межі.

Такий вигляд матиме Туманність Андромеди біля Чумацького Шляху через 3 млрд років. Джерело: NASA; ESA; Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger

У 2005 році співробітники Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики відкрили незвичайну зірку, що рухалася майже прямо від галактичного центра зі швидкістю понад 700 км/с. Цього вже цілком достатньо, аби вирватися з «галактичних обіймів» і назавжди залишити Чумацький Шлях. Пізніше такі об’єкти почали знаходити регулярно. Їм дали назву «надшвидкісні зорі» (HVS).

Вважається, що свою надвисоку швидкість «зорі-втікачі» отримують під час взаємодії зоряних пар із надмасивною чорною дірою в центрі Чумацького Шляху. При цьому вона поглинає один із компонентів подвійної системи, а другому, навпаки, надає прискорення. Також могутній «поштовх» може отримати супутник зорі-гіганта після того, як остання в кінці свого активного існування вибухне як наднова.

Але є ще один шлях появи надшвидких світил — вони можуть просто прилетіти до нас з іншої галактики. Аби перевірити таку можливість, група співробітників Інституту астрофізики в німецькому Карлсруе під керівництвом Лукаса Гюлцова проаналізувала дані місії Gaia, що здійснює вимірювання відстаней до різних галактичних об’єктів, а також їхніх радіальних і видимих швидкостей. Ученим вдалося виявити майже 18 млн HVS. На другій стадії дослідження вони провели комп’ютерне моделювання, використавши карту гравітаційного потенціалу в межах Місцевої групи. Воно показало, що траєкторії та швидкості невеликої частини об’єктів дійсно відповідають тим, які сотні мільйонів років тому залишили Туманність Андромеди й «переселилися» до нашої галактики. Очевидно, має місце також і зворотна міграція.

Наближаючись до Чумацького Шляху, «зорі-втікачки» розганяються під дією його гравітації й отримують гіперболічний надлишок швидкості, який не дозволить їм затриматись у нашому «зоряному домі» — колись вони залишать його й вирушать у подальшу міжгалактичну мандрівку. Та деякі з них теоретично можуть стати його «постійними мешканцями», якщо у процесі багатьох гравітаційних взаємодій із його зорями достатньо загальмуються. Отже, попри величезну відстань між найбільшими галактиками Місцевої групи, що складає 2,5 млн світлових років, вони вже почали активний обмін світилами.

За матеріалами Universe Today

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine