В Млечном Пути найдено кладбище мертвых звезд
На первой карте «галактического некрополя» — карте остатков массивных солнц, которые превратились в черные дыры и нейтронные звезды, — кладбище по вертикали в три раза шире Млечного Пути. Научная статья вышла в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, об исследовании рассказали в Университете Сиднея (Австралия).
«Эти компактные остатки мертвых звезд формируют принципиально иное распределение и структуру по сравнению с видимой галактикой. Высота галактического "некрополя" более чем в три раза больше самого Млечного Пути. А 30% объектов, получившихся из погибших звезд были полностью выброшены из галактики», — сказал Дэвид Суини, ведущий автор статьи.
Нейтронные звезды и черные дыры образуются, когда массивные солнца — более чем в восемь раз больше нашей звезды — исчерпывают свое топливо и коллапсируют. Это запускает неконтролируемую реакцию, которая разрывает внешние части звезды гигантским взрывом сверхновой. При этом ядро продолжает сжиматься, пока — в зависимости от начальной массы — не станет либо нейтронной звездой, либо черной дырой.
У нейтронных звезд ядро настолько плотное, что электроны и протоны вынуждены объединяться на субатомном уровне в нейтроны, сжимая общую массу в сферу размером в десятки километров. Если масса исходной звезды более чем в 25 раз превышает массу нашего Солнца, коллапс под действием гравитации продолжается до тех пор, пока ядро не станет настолько плотным, что даже свет не может вырваться из его притяжения — так получается черная дыра. Оба типа звездных трупов искажают пространство, время и материю вокруг себя.
Хотя за всю историю галактики должны были быть сформированы миллиарды таких объектов, эти экзотические останки были выброшены во тьму межзвездного пространства породившим их взрывом, и, следовательно, ускользали из поля зрения астрономов. До сих пор. Тщательно воссоздав полный жизненный цикл древних звезд, исследователи создали первую подробную карту, показывающую, где лежат эти останки.
«Одна из проблем при поиске этих древних объектов заключается в том, что до сих пор мы понятия не имели, где искать. Самые старые нейтронные звезды и черные дыры были созданы, когда галактика была моложе и имела другую форму. Смоделировать это, чтобы найти их, было серьезной задачей», — сказал профессор Сиднейского института астрономии Питер Тутхилл, соавтор статьи.
Недавно появившиеся нейтронные звезды и черные дыры лежат в пределах современной галактики, поэтому астрономы знают, где искать. Но самые старые объекты подобны призракам, все еще обитающим в давно разрушенном доме, поэтому их трудно найти. Исследователям пришлось погрузиться в глубины космического времени и реконструировать поведение галактики, звезд и их остатков на протяжении миллиардов лет. Сложные компьютерные модели помогли расшифровать, где звезды родились, где они встретили свой взрывной конец и где оказались после.
«Это был небольшой шок. Я работаю каждый день с изображениями видимой галактики, которую мы знаем сегодня, и ожидал, что "нижний мир" будет немного другим, но похожим в общих чертах. Я не ожидал такого радикального изменения формы», — сказал доктор Санджиб Шарма из Сиднейского университета, один из авторов статьи.
На сгенерированных картах характерные спиральные рукава Млечного Пути исчезают. Они полностью размыты из-за возраста большинства остатков и последствий взрывов сверхновых. Еще более интригующим является то, что вид сбоку показывает: «некрополь» галактики гораздо более «надутый», чем Млечный Путь сегодня.
«Возможно, самым удивительным открытием нашего исследования является то, что толчки от взрывов были настолько сильны, что Млечный Путь полностью потерял некоторые из этих остатков звезд. Около 30% нейтронных звезд выбрасываются в межгалактическое пространство, чтобы никогда не вернуться», — сказал еще один из авторов работы доктор Рёсуке Хираи.
Даже в ближайшем нашем звездном окружении, вероятно, находятся такие призраки. Статистически ближайший остаток должен быть всего в 65 световых годах от Земли: почти на нашем заднем дворе по галактическим меркам.
«Самая захватывающая часть этого исследования еще впереди. Теперь, когда мы знаем, где искать, мы разрабатываем технологии для охоты. Держу пари, что "галактическая преисподняя" не будет долго оставаться окутанной тайной», — уверен Суини.
Астрономы впервые обнаружили следы самых ранних звезд Вселенной
Найдены еще две землеподобные скалистые экзопланеты в «поясе Златовласки»
