Зоря-втікачка, що залишає Чумацький Шлях зі швидкістю 1 755 км/с (4 фото)
У 2019 році міжнародная команда астрономів на чолі із Сергієм Копосовим з Університету Карнегі — Меллона (США) досліджувала околиці надмасивної чорної дири Стрілець А*, розташованої в самому серці Чумацького Шляху. 
Спрямувавши погляд на сузір'я Журавля, вони виявили зоряне світило, яке віддалялося від центру нашої Галактики зі швидкістю близько 1 755 кілометрів на секунду — а це 6 318 000 кілометрів на годину. Для порівняння: найшвидший створений людьми об'єкт, сонячний зонд NASA Parker Solar Probe, розганяється до 192 кілометрів на секунду. А Сонце рухається навколо центру Чумацького Шляху зі швидкістю 220–240 кілометрів на секунду.
Ця зоря рухається настільки швидко, що гравітація всього Чумацького Шляху не здатна її втримати. Це означає, що за кілька десятків мільйонів років вона вирветься у холодну міжгалактичну порожнечу, перетворившись на самотнього мандрівника до кінця своїх днів.
Зоря, що отримала позначення S5-HVS1 (далі — S5), належить до гіпершвидкісних і є найпрудкішою серед усіх, коли-небудь спостережуваних астрономами.
Галактичні вигнанці
Попри швидкісний рекорд, S5 не є якоюсь аномалією. Астрономи виявили десятки подібних зір, які рухаються так швидко, що з легкістю долають другу космічну швидкість для всієї Галактики (близько 550 кілометрів на секунду) і прямують у міжгалактичний простір — порожнечу завдовжки в мільйони і мільйони світлових років. 
Гіпершвидкісна зоря та ударна хвиля, породжена її рухом. Зображення з космічного телескопа «Габбл»
Та які ж сили змогли розігнати S5 до такої неймовірної швидкості? Відповідь — надмасивна чорна дира Стрілець А*. Вона у понад чотири мільйони разів масивніша за Сонце, а її гравітація настільки потужна, що з легкістю викривляє траєкторії довколишніх зір.
Механізм розгону ще у 1988 році передбачив та описав американський астрофізик Джек Гіллс. Згодом, коли з'явилися спостережні докази, наукова спільнота віддала шану першовідкривачу, назвавши цей процес на його честь. Працює він так:
Подвійна зоряна система — дві зорі, що обертаються навколо спільного центру мас, — підлітає до Стрільця А* настільки близько, що гравітація чорної дири розриває цей дует. Одну зору затягує на орбіту і зрештою вона поглинається, а іншу — катапультує геть із колосальним прискоренням, ніби камінь з пращі, але в космічних масштабах. Енергія орбітального руху подвійної системи перетворюється на кінетичну енергію зорі, що летить геть.
Розрахунки разом із моделюванням показали, що близько п'яти мільйонів років тому S5 і справді перебувала в центрі Галактики, у безпосередній близькості до Стрільця А*. Там S5 втратила свого зоряного компаньйона, після чого її катапультувало геть.
Космічні мандрівники
Гіпершвидкісні зорі — рідкість, однак, як зазначалося вище, астрономи виявили вже десятки таких об'єктів. Це дає змогу скласти цілісну картину. Зокрема, сьогодні відомо, що не у кожної з них долю коригувала зустріч із надмасивною чорною дирою. 
Ще одна гіпершвидкісна зоря в об'єктиві «Габбла»
Наприклад, на відстані приблизно 62 000 світлових років від Землі розташована зоря US 708, яка покидає нашу Галактику зі швидкістю близько 1 200 кілометрів на секунду. А розігнав її спалах наднової у тісній подвійній системі, де масивніша зоря буквально зірвала речовину з компаньйона та вибухнула, відкинувши зоряний «огарок».
Існують також гіпершвидкісні зорі, викинуті в міжгалактичне середовище під час зіткнення галактик. Утім, зваживши на колосальні відстані, ми можемо спостерігати не окремі об'єкти, а лише потоки, що складаються з тисяч зір.
Що чекає на S5 попереду?
З огляду на те, що ми перебуваємо всередині Чумацького Шляху і не знаємо достеменно, наскільки далеко простягається його галактичне гало (основна частина сферичної підсистеми), оцінки часу виходу S5 у міжгалактичне середовище варіюються від 50 до 100 мільйонів років.
Проте цей вихід неминучий. S5 неодмінно опиниться за межами рідної галактики, де немає нічого, крім украй розрідженого іонізованого газу, холоду та вічної темряви. Ані інших зір, ані гравітаційних орієнтирів. Однак S5 розсіюватиме цей морок своєю присутністю протягом мільярдів років, поки не вичерпає водневе паливо. Зваживши на те, що маса S5 приблизно у 2,35 раза більша за масу Сонця, її шлях до перетворення на червоного гіганта, а згодом на мальовничу планетарну туманність, буде суттєво коротшим. Коли життєвий шлях S5 добіжить кінця, вона залишить по собі білий карлик, який повільно остигатиме — крихітний та недоступний для спостережень об'єкт. 
І ще одна гіпершвидкісна зоря, зафіксована «Габблом». Вона також залишає Чумацький Шлях
Навіщо досліджувати такі зорі?
Якщо відкинути усю цю «космічну романтику», то гіпершвидкісні зорі — це потужний інструмент для науки:
За кількістю та траєкторіями галактичних вигнанців можна оцінити активність і уточнити масу надмасивної чорної дири Стрілець А*;
Аналіз траєкторій допомагає побудувати карту розподілу темної матерії в гало Галактики;
Розуміння механізмів взаємодії, еволюції та загибелі зоряних систем, що опинилися у владі надмасивних чорних дир;
Тестування загальної теорії відносності в екстремальних умовах, а також перевірка альтернативних теорій гравітації (спойлер: теорія Ейнштейна й надалі з феноменальним успіхом долає всі перевірки).
Чи існують ще швидші зорі?
Теоретично — так. Деякі моделі передбачають існування «релятивістських зір», розігнаних до кількох відсотків від швидкості світла (десятки тисяч кілометрів на секунду). Об'єкти такого штибу можуть виникати, наприклад, під час взаємодії з парою надмасивних чорних дир, що зливаються воєдино.
Наразі такі зорі не виявлені. Проте масштаби Всесвіту такі, що навіть найменш ймовірні події цілком можуть справдитися. Тож, можливо, десь просто зараз у системі галактик, що стикаються, чиї ядра у вигляді надмасивних чорних дир зливаються в одне ціле, сотні зір розігналися до фантастичних швидкостей, порівняно з якими S5 здасться черепахою.
