Приветствую Вас Гость | RSS

Астролябия

Главная » 2014 » Декабрь » 20 » Самые быстрые звёзды во Вселенной могут набирать скорость света
14:13
Самые быстрые звёзды во Вселенной могут набирать скорость света
Наше Солнце вращается вокруг центра Млечного Пути со скоростью 724 000 километров в час. Недавно учёные обнаружили звёзды, которые мчатся из нашей галактики со скоростью более 1 500 000 км/ч. Может ли звезда двигаться ещё быстрее?

Проведя некоторые расчёты, астрофизики Гарвардского университета Ави Лоеб и Джеймс Гильшон поняли, что да, звёзды могут двигаться быстрее. Намного быстрее. Согласно их анализу, звёзды могут достигать скорости света. Результаты сугубо теоретические, поэтому никто не знает, может ли такое произойти, пока астрономы не зафиксируют эти сверхскоростные звёзды — что, по словам Лоеба, станет возможно с телескопами следующего поколения.

Но скорость — это не всё, что получат астрономы после обнаружения. Если такие сверхбыстрые звёзды всё же будут найдены, они помогут понять эволюцию Вселенной. В частности, дать учёным ещё один инструмент для измерения скорости расширения космоса. Кроме того, говорит Лоеб, при определенных условиях на орбите таких звёзд могут быть и планеты, путешествующие через галактики. И если на таких планетах будет жизнь, они могли бы переносить её с одной галактики в другую!

Всё началось в 2005 году, когда была обнаружена звезда, стремившаяся прочь из нашей галактики так быстро, что могла покинуть гравитационное поле Млечного Пути. В течение следующих лет астрономы смогли обнаружить ещё несколько звёзд, ставших известными как сверхскоростные звёзды (hypervelocity stars). Эти звёзды были вытолкнуты сверхмассивной чёрной дырой в центре Млечного Пути. Когда пара таких звёзд, вращающихся друг вокруг друга, подходит близко к центральной чёрной дыре, которая весит в миллионы раз больше Солнца, три объекта вступают в короткий гравитационный танец, в результате которого одна звезда оказывается выброшена. Другая остается на орбите вокруг чёрной дыры.

Лоеб и Гильшон поняли, что если вместо этого у вас будет две сверхмассивные чёрные дыры на грани столкновения и звезда, которая вращается вокруг одной чёрной дыры, гравитационные взаимодействия могли бы катапультировать звезду в межгалактическое пространство со скоростью, в сотни раз превышающую скорость сверхскоростных звёзд. Анализ был опубликован в журнале Physical Review Letters.

По мнению Лоеба, это наиболее вероятный сценарий, в ходе которого могут появиться самые быстрые звёзды во Вселенной. В конце концов, сверхмассивные чёрные дыры сталкиваются чаще, чем вы думаете. Почти все галактики обладают сверхмассивными чёрными дырами в центрах, и почти все галактики стали результатом слияния двух меньших галактик. Когда объединяются галактики, объединяются и центральные чёрные дыры.

Лоеб и Гильшон рассчитали, что слияние сверхмассивных чёрных дыр должно было бы выбросить звёзды с широким диапазоном скоростей. Немногие из них достигли бы околосветовой скорости, но остальные разогнались бы достаточно серьёзно. К примеру, говорит Лоеб, в наблюдаемой Вселенной может быть больше триллиона звёзд, которые движутся со скоростью 1/10 от световой, то есть порядка 107 000 000 километров в час.

Поскольку движение одиночной изолированной звезды через межгалактическое пространство будет достаточно тусклым, только мощные телескопы будущего вроде космического телескопа Джеймса Уэбба, запланированного к запуску в 2018 году, смогут их обнаружить. Да и то, скорее всего, такие телескопы смогут увидеть только звёзды, достигшие наших галактических окрестностей. Большинство выброшенных звёзд, скорее всего, образовались рядом с центрами галактик и были выброшены вскоре после своего рождения. Это означает, что они путешествуют уже большую часть своего жизненного времени. В таком случае возраст звезды будет приблизительно равен времени, которое путешествует звезда. Объединив время пути с измеренной скоростью, астрономы смогут определить расстояние от домашней галактики звезды до наших галактических окрестностей.

Если астрономы смогут найти звезды, которые были выброшены из одной галактики в разное время, они смогут использовать их для измерения расстояния до этой галактики в разных моментах в прошлом. Глядя на то, как это расстояние менялось со временем, можно будет определить, насколько быстро расширяется Вселенная.

У сверхбыстрых блуждающих звёзд может быть и другое применение. Когда сверхмассивные чёрные дыры сталкиваются одна с другой, они создают рябь в пространстве и времени, гравитационные волны, которые отображают интимные подробности слияния чёрных дыр. Космический телескоп eLISA, запланированный к запуску в 2028 году, будет выявлять гравитационные волны. Поскольку сверхбыстрые звёзды образуются, когда чёрные дыры вот-вот сольются, они будут выступать своего рода сигналом, который укажет eLISA на возможные источники гравитационных волн.

Существование таких звёзд будет одним из самых ярких сигналов того, что две сверхмассивные чёрные дыры находятся на пороге слияния, говорит астрофизик Энрико Рамирес-Руис из Калифорнийского университета в Санта-Крус. Хотя их может быть сложно обнаружить, они будут представлять принципиально новый инструмент для изучения Вселенной.

Через 4 миллиарда лет наша галактика Млечный Путь столкнется с галактикой Андромеда. Две сверхмассивные чёрные дыры в их центрах сольются, и звезды тоже могут быть выброшены. Наше Солнце слишком далеко от центра галактик, чтобы быть выброшенным, но другая звезда, возможно, будет удерживать обитаемые планеты. И если люди к тому времени ещё будут существовать, они потенциально смогут сесть на эту планету и отправиться в другую галактику. Хотя, конечно, эта перспектива далека, как ни одна другая.


Категория: Далёкие рубежи | Просмотров: 471 | Добавил: astrolabia | Теги: чёрные дыры | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar
Звёздная карта
Вход на сайт
Поиск
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0