Антон Павлович Чехов как-то заметил: «Если боитесь одиночества, то не женитесь». Космос, кажется, и сам придерживается этого правила. С помощью космического телескопа «Хаббл» международная группа учёных обнаружила тысячи звёзд, которые, словно отшельники, путешествуют между галактиками в скоплении Девы. Но что заставило их покинуть родные системы и отправиться в межгалактическую пустоту?

Охота на «звёзд-странников» в скоплении Девы

Скопление галактик в созвездии Девы — настоящий мегаполис Вселенной: более тысячи известных галактик на расстоянии примерно 55 миллионов световых лет от Земли. Однако даже в таком густонаселённом районе есть свои «космические пустыри» — обширные области между галактиками, которые долгое время считались почти пустыми. Предыдущие наблюдения показали, что там встречаются отдельные звёзды и планетарные туманности, но что ещё скрывается в этих глубинах?

Чтобы ответить на этот вопрос, команда из 13 астрономов под руководством доктора Робина Кьярдалло (Robin Ciardullo) из Пеннского университета запустила проект VICS (Virgo IntraCluster Stars — «Звёзды внутри скопления Девы»). В течение 25 часов усовершенствованная камера ACS телескопа «Хаббл» пристально всматривалась в крошечный участок неба — всего 1% площади лунного диска — вблизи центра скопления. Это были одни из самых далёких снимков, когда-либо сделанных телескопом.

Результаты не заставили себя ждать. Предварительный анализ выявил в межгалактическом пространстве тысячи звёзд, четыре шаровых звёздных скопления и даже карликовую галактику. «Это только начало исследований», — подчеркнул Кьярдалло. Участок, который астрономы выбрали для наблюдений, находится в относительно «малонаселённой» области, но он всё равно оказался богат на находки. Рядом с ним расположены такие гиганты, как галактики M87, M86 и M84, и учёные подозревают, что именно их гравитационные игры стали причиной появления этих космических скитальцев.

Гравитационные кульбиты и чёрные дыры-«катапульты»

Как же звёзды и целые скопления оказываются выброшенными в межгалактическое пространство? Основная гипотеза — гравитационное взаимодействие при сближении крупных галактик. Когда два звёздных острова проходят близко друг к другу, их приливные силы могут вырывать целые группы звёзд и выбрасывать их прочь. Именно так, по мнению учёных, появились те самые четыре шаровых скопления и тысячи отдельных звёзд, замеченных «Хабблом». Будущие исследования области VICS помогут детальнее понять этот механизм и проследить эволюцию самого скопления Девы.

Но есть и более экзотический сценарий — с участием сверхмассивных чёрных дыр. Недавние открытия в нашей собственной Галактике показали, что чёрные дыры способны «вышвыривать» звёзды. Аномальная скорость звезды у Большого Магелланова Облака указала на чёрную дыру-«подростка» в тысячу солнечных масс — недостающее звено между рядовыми и сверхмассивными монстрами. А в скоплении Девы внимание учёных привлекли три планетарные туманности, движущиеся с аномально высокой скоростью. Компьютерное моделирование, проведённое докторами Келли Холлей-Бокелманн (Kelly Holley-Bockelmann), Кьярдалло и их коллегами, показало: эти туманности могли быть выброшены из гигантской эллиптической галактики M87, когда их родительские звёзды подошли слишком близко к двойной сверхмассивной чёрной дыре в её центре.

M87 — настоящий монстр, доминирующий в ядре скопления Девы. В её центре, как полагают, скрывается чёрная дыра массой около 3 миллиардов солнечных. Но даже такому гиганту не под силу в одиночку разогнать звезду до наблюдаемых скоростей. Компьютерные расчёты явно указывают на присутствие второй сверхмассивной чёрной дыры — именно их гравитационный тандем действует как праща, придавая звёздам колоссальное ускорение. «У нас есть результаты моделирования, указывающие на то, что в центрах больших галактик содержатся двойные чёрные дыры, но нет никаких доказательств того, что M87 содержит двойную чёрную дыру», — комментирует Холлей-Бокелманн. По её словам, подтвердить эту гипотезу можно, изучив популяции «изгнанных объектов» в разных скоплениях. «Некоторые галактики содержат двойные чёрные дыры — следовательно, часть звёзд должна быть ими изгнана. Чтобы понять, каким способом были изгнаны отдельные объекты, необходимо продолжать наблюдения», — добавляет Кьярдалло.

Одинокие странники и будущее космологии

Открытие тысяч межгалактических звёзд и шаровых скоплений — не просто пополнение каталога небесных тел. Эти объекты — живые свидетели бурной истории галактических скоплений. Их движение, распределение и свойства могут рассказать о том, как взаимодействовали галактики в прошлом, как часто они сливались и какую роль в этом играли чёрные дыры. Более того, само существование таких «отшельников» заставляет пересмотреть наши представления о том, где кончается галактика и начинается межгалактическая пустота.

Астрономы надеются, что дальнейшие исследования «изгнанных» космических объектов помогут прояснить многие вопросы современной космологии. Пока же ясно одно: даже в самых пустынных уголках Вселенной жизнь — в астрономическом смысле — бьёт ключом. И, возможно, прав был Чехов: одиночество в космосе — не всегда выбор, иногда это результат гравитационных катаклизмов.