Предвестники хаоса: В Млечном Пути обнаружены первые звёзды из летящей на нас галактики Андромеды

В нашей галактике и рядом с ней наблюдают уже несколько явно "не местных" звёзд. Судя по траекториям движения, они совершили великое межгалактическое путешествие.

Эта звезда каждую секунду преодолевает 723 километра. Такие называют сверхскоростными. Для сравнения: Солнце вместе со всей своей планетной системой и с нами спокойно вращается вокруг центра Млечного Пути со скоростью около 220–240 километров в секунду. Но эта HE 0437-5439 в южном созвездии Золотой Рыбы — не просто любительница быстрой езды: она мчится не вокруг нашего галактического центра и вообще Млечному Пути уже не принадлежит. Она летит прочь от него, в беззвёздную пустоту. Сейчас в 200 тысячах световых лет от центра нашей галактики, при том что по большому счёту основная часть Млечного Пути простирается в радиусе около 50 тысяч световых лет вокруг этого центра.

Улетающая из Млечного Пути сверхскоростная звезда HE 0437-5439 в созвездии Золотой Рыбы. Фото © Wikipedia / NASA

Таких бесстрашных звёзд-путешественниц в пространстве и в окрестностях Млечного Пути непосредственно своими вооружёнными глазами астрономы наблюдают уже как минимум двадцать штук и уверены, что на самом деле их должно быть на порядки больше. Но что интересно: их траектории показывают, что некоторые из них, как эта в Золотой Рыбе, тоже покидают нашу галактику, но некоторые другие, наоборот, летят к нам. Они прибыли из межгалактического пространства. На этом изображении улетающие обозначены красными линиями, прибывающие — жёлтыми. Как видите, "гостей" даже больше, чем "изгоев".

Траектории движения сверхскоростных звёзд в окрестностях Млечного Пути (улетающие из галактики звёзды обозначены красными линиями, прибывшие из других галактик — жёлтыми). Фото © Sci.esa.int

По поводу "пришлых" звёзд, конечно, трудно доподлинно установить, откуда именно они прибыли: в конце концов, Млечный Путь окружает внушительная коллекция карликовых галактик-спутников. Но недавно учёные решили математически вычислить, могут ли среди этих "гонщиков" оказаться звёзды из ближайшей к нам настоящей большой галактики — галактики Андромеды. Она гораздо крупнее, массивнее нашей и находится в двух с половиной миллионах световых лет от нас. А самое главное — она прямо сейчас неуклонно движется по направлению к Млечному Пути, то есть к нам. У астрономов нет никаких сомнений, что однажды две галактики столкнутся. Как это будет выглядеть, вполне понятно по многочисленным наблюдениям таких событий в космосе.

Галактики Мышки (две сливающиеся галактики в созвездии Волосы Вероники). Фото © Esahubble.org

Начала этого хаоса ожидают не раньше чем через четыре миллиарда лет. Но недавно учёные смоделировали движение двух галактик относительно друг друга, рассчитали движение миллионов звёзд и среднее ускорение, которое они могут получить при гравитационном разгоне — и в итоге вышло, что уже сейчас в Млечном Пути и его окрестностях могут находиться звёзды, прибывшие с Андромеды. Их "великая миграция" могла продлиться миллиарды лет. За такое время многие из них могли измениться до неузнаваемости: завершить свой основной цикл эволюции, сбросить оболочку и продолжить путешествие уже в виде сжавшегося звёздного ядра, то есть в виде белого карлика (если звезда "при жизни" была типа Солнца) или нейтронной звезды (если была, скажем, как Бетельгейзе). Или и вовсе в виде чёрной дыры, потому что чёрные дыры звёздных масс — это тоже не что иное, как схлопнувшиеся ядра очень тяжеловесных звёзд. То есть в принципе ничто не мешает и чёрным дырам родом с Андромеды являться в наш Млечный Путь.

Насчёт того, каким образом вообще между галактиками может происходить такое "сообщение сосудов", то есть за счёт чего звезда может уходить из-под власти своей галактики и совершать подобные путешествия: в любом случае это трюк, который называется гравитационным манёвром. Гравитация не только притягивает, но и при нужном взаимном расположении может разогнать любой объект так, как не может разогнать ни один созданный людьми двигатель. Этим, кстати, активно пользуются при построении маршрутов космических зондов. Те же "Пионеры" и "Вояджеры" покинули Солнечную систему именно с помощью такого манёвра — ускорились за счёт гравитации планет.

Так вот, по одной из основных версий, все эти межгалактические путешественники получили своё ускорение за счёт гравитации центра своей галактики, а в центре (как мы теперь понимаем) у любой галактики находится сверхмассивная чёрная дыра. К примеру, наша "местная" центральная чёрная дыра "весит" четыре миллиона солнц, и это ещё скромно по сравнению со многими другими. Как именно происходит манёвр: бездна притягивает к себе двойную звезду, но когда она одну из них поглощает, то вторая, наоборот, в этот момент получает невероятное ускорение и улетает прочь. А ещё такое гравитационное ускорение отдельные звёзды вполне могут получать непосредственно во время столкновения галактик. То есть, допустим, когда та же Андромеда вбирает в себя какую-то галактику поменьше. Собственно говоря, астрономы не исключают, что при встрече Млечного Пути с Андромедой таким образом в межгалактическое пространство вполне может выбросить и Солнечную систему.