Дальние огни: обнаружены самые далекие звезды Млечного Пути

Точно так же, как каждая планета в Солнечной системе вращается вокруг Солнца, так же каждая звезда в Млечном Пути вращается вокруг большой черной дыры в центре нашей галактики. Но как далеко простирается Млечный Путь? Астрономы подобрались ближе к ответу на этот вопрос с открытием двух удаленных газовых гигантов.

«Это самые далекие звезды, которые мы когда-либо видели в Млечном Пути», — рассказал Джон Бочански из колледжа Хаверфорд, астроном, обнаруживший эти звезды. Эти же две звезды помогут зондировать неисследованную область космоса и помочь в оценке общей массы нашей галактики, которая плохо известна.

Обе звезды — красные гиганты, стареющие солнца, которые светят так ярко, что их довольно легко обнаружить. Одна звезда находится в 890 000 световых лет от Земли, в созвездии Рыб — в 33 раза дальше от центра Млечного Пути, чем мы. Единственный член Млечного Пути, который находится на сопоставимом расстоянии, — это небольшая галактика по имени Лео I, орбита которой проходит на расстоянии 850 000 световых лет от центра. Если бы звезда в созвездии Рыб двигалась по круговому пути так же быстро, как мы, ей бы понадобилось около 8 миллиардов лет, чтобы завершить одну орбиту вокруг галактики. Это больше, чем половина возраста Вселенной.

Другая новообретенная звезда находится в 780 000 световых лет от Земли в созвездии Близнецов и более чем в миллионе световых лет от другой звезды. Для сравнения, предыдущий рекорд звезда-одиночка поставила только в полумиллионе световых лет от Земли, если говорить о расстоянии.

Астроном Розмари Вайс из Университета Джон Хопкинса, которая не принимала участие в открытии, похвалила работу:

«Они доказали, что в глубинке есть звезды. И это завораживает. Проект только начался, поэтому, скорее всего, будет гораздо больше звезд. И это будет очень важно для целого ряда научных тем».

Чтобы искать удаленных резидентов Млечного Пути, команда Бочански начала с почти семи миллионов звезд, используя данные инфракрасного спектра для выбора тех, чьи цвета совпадают со спектральным типом M, которым обозначают холодные и красные звезды. Применяя другие критерии, астрономы сузили список до 404 звезд типа M. В прошлом ноябре Бочански получил спектры нескольких из них. Большинство оказались просто красными карликами — тусклыми слабыми солнцами рядом с галактическим диском — но пять оказались M-гигантами. Два из них были настолько тусклыми, что сразу стало понятно, что они крайне далеки от Земли. Об этом открытии 20 июля сообщил Astrophysical Journal Letters.

Однако открытие поднимает вопрос: «Что, во имя всех святых, гигант типа M делает там?», спрашивает Джон Норрис из Австралийского национального университета, независимый от исследования астроном. К концу своей жизни звезда типа этой расширяется и остывает; наше солнце станет желтым гигантом со спектром типа G, а потом оранжевым гигантом типа K, и только потом — холодным красным гигантом типа M. Но звезды в гало Млечного Пути — древнее население галактического диска — отличаются от Солнца, поскольку в них больше тяжелых элементов. Когда такие звезды становятся гигантами, они не остывают дальше типа K. Два гиганта типа M ненормально богаты металлами для нашего гало, будто миллионеры, живущие на бедной окраине города.

Возможно, они пришли из другой галактики. И действительно, примерно два десятка галактик вращаются самостоятельно. Два самых ярких спутника Млечного Пути — Большое и Малое магеллановы облака — содержат множество звезд, которые изобилуют тяжелыми элементами, и свободно добираются до красного типа M. В противовес, большинство других спутников настолько ничтожны, что им не хватает энергии для производства обилия тяжелых элементов, поэтому M-гигантов у них мало. По этой причине Бочански предположил, что два удаленных гиганта типа M могли взять свое начало из статистически крупной спутниковой галактики. Но такая галактика должна сильно светиться и быть заметной. Возможно, она распалась. Возможно, самые далекие M-гиганты являются самыми яркими звездами в галактиках, настолько рассредоточенных, что мы пока не знаем об их существовании.

В любом случае лишние звезды на таких гигантских расстояниях помогут вычислить массу Млечного Пути, поскольку чем более массивна галактика, тем быстрее звезды кружатся вокруг нее, и тем лучше для измерения общей массы подходят самые дальние звезды. Таким образом, даже при том, что новые звезды могут быть и не родными для Млечного Пути, они могут показать ее вес лучше, чем все многочисленные звезды нашей галактики, освещающие ее блестящий диск.