Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Скопление галактик в Деве, где было обнаружено явление, известное как межгалактические звезды.

Межгалактическая звезда , также известная как звезда внутрикластерной или звезды изгоев , является звездой не гравитационно связанным с какой - либо галактикой . Несмотря на то, что в конце 90-х годов прошлого века это был предметом многочисленных дискуссий в научном сообществе, в настоящее время принято считать, что межгалактические звезды, как и другие звезды, возникли в галактиках, но позже были вытеснены либо в результате столкновения галактик, либо в результате перемещения множества звезд близко к сверхмассивной черной дыре , которая находится в центре многих галактик.

В совокупности межгалактические звезды упоминаются в научной литературе как звездное население внутри скопления, или сокращенно популяция IC. [1]

Открытие [ править ]

Гипотеза о том, что звезды существуют только в галактиках, была опровергнута в 1997 году с открытием межгалактических звезд. [2] Первые были обнаружены в скоплении галактик в Деве , где сейчас предположительно существует около триллиона. [3]

Формирование [ править ]

Столкновения между галактиками обычно считаются источником межгалактических звезд.
Предлагаемые механизмы выброса межгалактических звезд сверхмассивными черными дырами

То, как возникают эти звезды, до сих пор остается загадкой, но астрофизики предложили и опубликовали несколько достоверных с научной точки зрения гипотез .

Наиболее распространенная гипотеза состоит в том, что столкновение двух или более галактик может выбросить некоторые звезды в огромные пустые области межгалактического пространства . Хотя звезды обычно находятся внутри галактик, они могут быть вытеснены гравитационными силами при столкновении галактик. Принято считать, что межгалактические звезды, возможно, в первую очередь произошли из чрезвычайно маленьких галактик, поскольку звездам легче избежать гравитационного притяжения меньшей галактики, чем гравитационного поля большой галактики. [4]Однако при столкновении больших галактик некоторые гравитационные возмущения также могут вытеснять звезды. В 2015 году исследование сверхновых в межгалактическом пространстве показало, что звезды-прародители были изгнаны из своих родительских галактик во время галактического столкновения между двумя гигантскими эллиптическими звездами, когда их центры сверхмассивных черных дыр слились. [5]

Другая гипотеза, которая не является взаимоисключающей с гипотезой галактических столкновений, состоит в том, что межгалактические звезды были выброшены из своей галактики в результате близкого столкновения со сверхмассивной черной дырой в центре галактики, если таковая будет. В таком сценарии вполне вероятно, что межгалактическая звезда (звезды) изначально была частью множественной звездной системы, где другие звезды были втянуты в сверхмассивную черную дыру, а межгалактическая звезда, которая вскоре должна была стать межгалактической, была ускорена и выброшена прочь с очень высокой скоростью высокие скорости. Такое событие теоретически может разогнать звезду до таких высоких скоростей, что она станет сверхскоростной звездой , тем самым вырвавшись из гравитационной ямы всей галактики. [6]В этом отношении модельные расчеты (начиная с 1988 г.) предсказывают, что сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики Млечный Путь выбрасывает одну звезду в среднем каждые 100000 лет. [7]

История наблюдений [ править ]

В 1997 году телескоп Хаббла обнаружил большое количество межгалактических звезд в скоплении галактик Девы. Позже в 1990-х годах ученые обнаружили еще одну группу межгалактических звезд в скоплении галактик Форнакс .

В 2005 году в Смитсоновском центре астрофизики Уоррен Браун и его команда попытались измерить скорости сверхскоростных звезд с помощью метода Доплера, с помощью которого в свете наблюдаются те же изменения, которые происходят в звуке, когда объект движется в сторону или от него. что нибудь. Но найденные скорости являются лишь приблизительными минимумами, так как на самом деле их скорости могут быть больше, чем скорости, обнаруженные исследователями. «Один из вновь обретенных изгнанников движется в направлении созвездия Большой Медведицы со скоростью около 1,25 миллиона миль в час по отношению к галактике. Он находится на расстоянии 240 000 световых лет от нас. Другой направляется в созвездие Рака со скоростью 1,43 миллиона миль в час. час и 180 000 световых лет от нас ". [8]

В конце 2000-х годов было обнаружено диффузное свечение межгалактической среды, но неизвестного происхождения. В 2012 году было высказано предположение и показано, что он может происходить от межгалактических звезд. Последующие наблюдения и исследования подробно остановились на этом вопросе и более подробно описали диффузный внегалактический фон . [9] [10]

Некоторые астрономы Вандербильта сообщают, что они идентифицировали более 675 звезд на краю Млечного Пути, между Галактикой Андромеды и Млечным путем. Они утверждают, что эти звезды являются сверхскоростными (межгалактическими) звездами, которые были выброшены из галактического центра Млечного Пути. Эти звезды - красные гиганты с высокой металличностью (мера доли химических элементов, отличных от водорода и гелия в звезде), указывающих на внутреннее галактическое происхождение, поскольку звезды за пределами дисков галактик, как правило, имеют низкую металличность и старше. [11]

Было подтверждено, что некоторые недавно открытые сверхновые звезды взорвались на расстоянии сотен тысяч световых лет от ближайшей звезды или галактики. [12] [5] Большинство кандидатов в межгалактические звезды, обнаруженные в окрестностях Млечного Пути, похоже, имеют происхождение не в Центре Галактики, а в диске Млечного Пути или где-либо еще. [13] [14]

Масса [ править ]

В 2005 году космический телескоп Спитцера обнаружил неизвестный ранее инфракрасный компонент на заднем фоне из космоса . С тех пор с помощью других космических телескопов было обнаружено несколько других анизотропий на других длинах волн, включая синюю и рентгеновскую, и теперь они все вместе описываются как диффузное внегалактическое фоновое излучение . Ученые обсуждали несколько объяснений, но в 2012 году было предложено и показано, как впервые это диффузное излучение может исходить от межгалактических звезд. Если это так, они в совокупности могут иметь такую ​​же массу, как и галактики. Одно время считалось, что такая численность населения объясняет кризис недопроизводства фотонов., и может объяснить значительную часть проблемы темной материи . [9] [10] [15] [16]

Известные места [ править ]

Первые межгалактические звезды были обнаружены в скоплении галактик в Деве. В основном это примерно 300 000 световых лет от ближайшей галактики. Хотя точная масса межгалактического звездного населения не может быть точно известна, предполагается, что локально они составляют 10 процентов от массы скопления галактик Девы (и, скорее всего, эта сумма превышает массу любой из 2500 галактик). [17]

По состоянию на 2015 год около 675 звезд-изгоев было обнаружено на краю Млечного Пути в направлении Галактики Андромеды . [11]

См. Также [ править ]

  • Синий отставший  - звезда главной последовательности, которая ярче и синее, чем ожидалось.
  • HE 0437-5439
  • Межгалактическая пыль
  • Внутрикластерная среда  - перегретая плазма, пронизывающая скопление галактик.
  • Планета-изгой  - объект планетарной массы, который вращается непосредственно вокруг галактики, или межзвездной планеты.
  • Звездная кинематика  - Исследование движения звезд

Ссылки [ править ]

  1. ^ См., Например, «Подтверждение наличия сверхновых типа Ia без хозяина с помощью изображений космического телескопа Хаббла».
  2. ^ "Центр новостей - Хаббл находит межгалактические звезды (14.01.1997) - Введение" . ХабблСайт . 1997-01-14 . Проверено 9 декабря 2010 .
  3. ^ "Центр новостей - Хаббл находит межгалактические звезды (14.01.1997) - Текст выпуска" . ХабблСайт. 1997-01-14 . Проверено 9 декабря 2010 .
  4. ^ Витце, Александра (2014). «Половина звезд скрывается за пределами галактик» . Природа . Издательская группа "Природа" . DOI : 10.1038 / nature.2014.16288 . S2CID 124585348 . Дата обращения 3 января 2015 . 
  5. ^ a b Space.com: [ https://www.space.com/30380-lonely-supernova-exiled-by-black-holes.html Одинокая сверхновая звезда, вероятно, изгнана из-за слияния черных дыр] (27 августа 2015 г.)
  6. ^ Бритт, Роберт Рой. "Изгнанные звезды: члены Млечного Пути" . USATODAY . Space.com . Проверено 4 января 2015 года .
  7. ^ NASA: HyperFast Star загрузилась From Milky Way (22 июля 2010)
  8. ^ Бритт, Роберт Рой. "Звезды изгнания: члены Млечного Пути" . USATODAY . Space.com . Проверено 4 января 2015 года .
  9. ^ а б Курей; и другие. (22 октября 2012 г.). «Измерение световой фракции внутри гало с фоновой анизотропией в ближней инфракрасной области». Природа . arXiv : 1210.6031v1 .
  10. ^ а б Земцов; и другие. (5 ноября 2014 г.). "О происхождении внегалактической анизотропии света ближнего инфракрасного диапазона". Природа . arXiv : 1411.1411 .
  11. ^ a b Солсбери, Дэвид. «Блуждающие звезды, выброшенные из галактики, найденные в межгалактическом пространстве» . Университет Вандербильта . Университет Вандербильта . Дата обращения 3 января 2015 .
  12. ^ Stallard, Брайан (7 июня 2015). «Между галактиками: идентифицированы одинокие сверхновые» . Новости мира природы .
  13. ^ Бромли, Бенджамин С .; Кеньон, Скотт Дж .; Браун, Уоррен Р.; Геллер, Маргарет Дж. (1 ноября 2018 г.). «Ближайшие высокоскоростные звезды в Gaia DR2». Астрофизический журнал . 868 (1): 25 (15 стр.). arXiv : 1808.02620 . Bibcode : 2018ApJ ... 868 ... 25В . DOI : 10.3847 / 1538-4357 / aae83e . S2CID 119241516 . 
  14. ^ де ла Fuente Marcos, R .; де ла Фуэнте Маркос, К. (8 июля 2019 г.). «Полет далеко и быстро: распределение кандидатов в далекие сверхскоростные звезды по данным Gaia DR2». Астрономия и астрофизика . 627 : A104 (17 стр.). arXiv : 1906.05227 . Bibcode : 2019A & A ... 627A.104D . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201935008 . S2CID 186207054 . 
  15. ^ "Колоссальное газовое облако обнаружено вокруг Млечного Пути" . Космос . Дата обращения 3 января 2015 .
  16. ↑ Чой, Чарльз К. «Затерянные в космосе: половина всех звезд, дрейфующих без галактик» . Космос . Purch . Дата обращения 3 января 2015 .
  17. ^ Генри С. Фергюсон; и другие. (1998), «Обнаружение межгалактических звезд ветвей красных гигантов в скоплении Девы», Nature , 391 (6666): 461–463, arXiv : astro-ph / 9801228 , Bibcode : 1998Natur.391..461F , doi : 10.1038 / 35087 , S2CID 4390832 

Источники [ править ]

  • Астрофизический журнал: Подтверждение наличия сверхновых типа Ia без хозяев с помощью изображений космического телескопа Хаббла (2 июля 2015 г.)
  • Astrophysical Journal: Внутрикластерные сверхновые в обзоре близлежащих скоплений в несколько эпох (22 февраля 2011 г.)