Как и большинство крупных галактик, Млечный Путь склеен сверхмассивной черной дырой в центре, похороненной глубоко в созвездии Стрельца. Сверхмассивная черная дыра нашей галактики, называемая Стрелец A * (или Sgr A *), постоянно тянет звезды, пыль и другие вещества внутрь, образуя звездный мегаполис в 1 миллиард раз плотнее, чем наш угол галактики.
Иногда звездам, ближайшим к черной дыре, приходится конкурировать за пространство, а иногда, согласно новому исследованию, это соревнование становится странным и жестоким браком.
В новом исследовании, опубликованном сегодня (15 января) в журнале Nature, астрономы описывают шесть таинственных объектов, кружащихся вокруг центральной черной дыры нашей галактики. По мнению авторов, эти аномальные объекты (от G1 до G6) выглядят как продолговатые пузырьки газа, в несколько раз более массивные, чем Земля. Однако они ведут себя как маленькие звезды, способные проходить опасно близко к краю черной дыры, не разрываясь в клочья.
Являются ли эти своеобразные космические отрыжки просто газом, или они звезды? По мнению авторов исследования, капли могут быть странным гибридом обоих. Основываясь на формах, орбитах и взаимодействиях шести объектов с Sgr A *, исследователи предполагают, что каждый объект G представляет собой пару двойных звезд (две звезды, которые вращаются вокруг друг друга), которые были разбиты гравитацией черной дыры миллионы лет назад и до сих пор проливает облака газа и пыли в грязных последствиях столкновения.
«Черные дыры могут быть причиной слияния двойных звезд», - говорится в заявлении соавтора исследования Андреа Гез, профессора астрофизики в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. «Возможно, что многие звезды, которые мы наблюдаем и не понимаем, могут быть конечным продуктом слияний».
Странники пустоты
Первые два объекта G были обнаружены в 2005 и 2012 годах соответственно. Поскольку два объекта следовали по поразительно схожей орбите вокруг Sgr A *, некоторые астрономы интерпретировали их как пучки газа, оторванные от несчастной мертвой звезды, или как скопившиеся «узлы» в непрерывном кольце газа, закрученного вокруг отверстия.
Первая большая подсказка, что происходило что-то еще, появилась в 2014 году, когда капля под названием G2 оказалась в пределах нескольких сотен астрономических единиц (в несколько сотен раз превышающих среднее расстояние между Землей и Солнцем) горизонта событий черной дыры. Астрономы предсказали, что если бы G2 был просто облаком газа, он был бы разорван на куски интенсивной гравитацией. Но этот шарик выжил, хотя и немного искажен.
«В момент ближайшего сближения у G2 была действительно странная подпись», - сказал Гез. «Он превратился из довольно безобидного объекта, когда он находился далеко от черной дыры, в тот, который был действительно растянут и искажен при ближайшем приближении».
Через несколько лет после встречи G2 снова стал более компактным. Все это говорит о том, что нечто гравитационно мощное удерживает шарик вместе, а это означает, что, скорее всего, это какая-то звезда, писали авторы.
Новые капли на блоке
Чтобы проверить эту гипотезу, авторы исследования потратили несколько лет, прочесывая центр галактики от У.М. Обсерватория Кека на Гавайях, поиск более потенциальных объектов G-типа. Команда определила четыре новых капли, которые отвечают всем требованиям, каждый из которых идет по совершенно иному орбитальному пути вокруг Sgr A *, но показывает характеристики, аналогичные G1 и G2. По словам исследователей, новые объекты в большинстве случаев выглядят как компактные газовые облака, но когда их орбиты (в диапазоне от 100 до 1000 лет) приближают их к черной дыре, они становятся деформированными и вытянутыми, как и G2.
Поскольку каждый объект движется по уникальной орбите, теория о том, что все эти пузырьки представляют собой узлы газа, движущиеся по одному колесу вещества вокруг отверстия, не подтверждается. Авторы пишут, что наиболее вероятное объяснение состоит в том, что капли G - это продукты двойных звезд, которые сглаживаются гравитацией черной дыры - взрывное слияние, которое может испачкать небо газом и инфракрасным излучением.
Авторы пишут, что число наблюдаемых объектов G-типа соответствует ожидаемому проценту двойных звезд в центральном центре галактики. Кроме того, поскольку для слияния звезд требуется около 1 миллиона лет, объекты вполне могли родиться во время последнего известного события звездообразования вблизи Sgr A *, которое произошло около 5 миллионов лет назад.
В то время как объяснение кажется подходящим, исследователи не могут быть уверены, пока они не обнаружат и не изучат больше двойных звезд, которые, кажется, были образованы черной дырой. Может потребоваться еще восемь лет, чтобы найти их - авторы исследования сказали, что у них уже есть несколько близлежащих кандидатов, которых они будут продолжать наблюдать.
