Новообретенная звезда, получившая обозначение J0731+3717, оказалась выброшенной из шарового скопления Мессье 15 черной дырой средней массы.
Шаровые скопления (GCS) представляют собой скопления тесно связанных звезд, вращающихся вокруг галактик. Астрономы воспринимают их как естественные лаборатории, позволяющие изучать эволюцию звезд и галактик. В частности, шаровые скопления могли бы помочь исследователям лучше понять историю формирования и эволюцию галактик раннего типа, поскольку происхождение GCS, по-видимому, тесно связано с периодами интенсивного звездообразования.
Расположенный примерно в 35 700 световых годах от Земли, Мессье 15 (также известный как NGC 7078 или M15) представляет собой скопление с коллапсирующим ядром, радиусом около 88 световых лет и предполагаемой массой 560 000 масс Солнца. Это одно из старейших (возраст около 12,5 миллиардов лет) и наиболее бедных металлами галактических ГЦ (с металличностью примерно -2,25), а также одно из наиболее плотно упакованных ГЦ в нашей галактике.
Известно, что в скоплении находится черная дыра средней массы (IMBH) с предполагаемой массой 1700-3200 масс Солнца.
Группа астрономов, возглавляемая Ян Хуаном из Университета Китайской академии наук в Пекине, недавно провела поиск высокоскоростных звезд, которые могли быть выброшены из шарового скопления. В результате, проанализировав данные, в основном полученные с помощью Sloan Digital Sky Survey (SDSS) и со спутника ЕКА Gaia, они нашли многообещающего кандидата в Messier 15.
"Мы сообщаем об открытии высокоскоростной звезды J0731 + 3717, обратная траектория которой около 21 млн. лет назад пересекает траекторию шарового скопления M15 в пределах приливного радиуса скопления", - пояснили исследователи.
J0731+3717 имеет общую скорость 418,71 км / с, массу около 0,69 массы Солнца и эффективную температуру 6,062 K. Возраст звезды оценивается в 13 миллиардов лет, она расположена примерно в 4200 световых годах от Земли и имеет металличность на уровне -2,23.
Исследование показало, что, хотя J0731 + 3717 в настоящее время находится на расстоянии 37 500 световых лет от Мессье 15, их обратные траектории пересеклись друг с другом 21 миллион лет назад с относительной скоростью 548 км / с и ближайшим расстоянием примерно в 189 световых лет. Это расстояние меньше приливного радиуса Мессье 15, который оценивается в 430 световых лет.
Более того, оказалось, что J0731+3717 обладает редкими химическими признаками, сходными с таковыми у Мессье 15, и имеет металличность и возраст, аналогичные металличности и возрасту скопления. Таким образом, астрономы пришли к выводу, что эта звезда изначально связана с Мессье 15.
Авторы статьи предполагают, что J0731+3717, скорее всего, был выброшен приливом с расстояния не более 1 а.е. к центру Мессье 15. Они добавили, что для выброса с такой высокой скоростью требуется черная дыра с массой не менее 100 масс Солнца, что означает, что IMBH скопления, скорее всего, ответственна за это.
На изображении:
Трехмерное изображение обратных орбит J0731 + 3717 и шарового скопления Мессье 15.
Дополнительные материалы
