Звезда-младенец возле черной дыры в центре Млечного Пути: она все-таки существует

Международная группа исследователей обнаружила очень молодую звезду, которая находится на стадии формирования, вблизи сверхмассивной черной дыры Стрелец А* (Sgr A*) в центре нашего Млечного Пути.

Об этом рассказывают в Кельнском университете, передают OstanniPodii.com.

Возраст звезды составляет всего несколько десятков тысяч лет, что делает ее моложе человечества. Особенность звезды-младенца X3a заключается в том, что теоретически она не должна существовать так близко к сверхмассивной черной дыре.

Однако команда ученых считает, что она сформировалась в пылевом облаке, вращающемся вокруг гигантской черной дыры, и опустилась на свою нынешнюю орбиту только после своего образования. Исследование "X3: молодой звездный объект высокой массы вблизи сверхмассивной черной дыры Sgr A*" было опубликовано в The Astrophysical Journal.

Экстремальные условия центра Млечного Пути

Окрестности черной дыры в центре нашей галактики принято считать областью, которая характеризуется высокодинамичными процессами и жестким рентгеновским и ультрафиолетовым излучением. Именно эти условия препятствуют образованию звезд, подобных нашему Солнцу. Поэтому долгое время ученые предполагали, что в течение миллиардов лет в окрестностях сверхмассивной черной дыры в результате динамического трения могут оседать только старые эволюционировавшие звезды.

Однако, как это ни странно, уже двадцать лет назад в непосредственной близости от Sgr A* были обнаружены очень молодые звезды. До сих пор неясно, как эти звезды попали туда и где они образовались. Появление очень молодых звезд в непосредственной близости от сверхмассивной черной дыры называют "парадоксом молодости".

Звезда-младенец X3a — которая в десять раз больше и в пятнадцать раз тяжелее нашего Солнца — теперь может закрыть пробел между звездообразованием и молодыми звездами в непосредственной близости от Sgr A*.

Особые условия для образования звезд

Для формирования X3a в непосредственной близости от черной дыры необходимы особые условия.

"Оказывается, на расстоянии нескольких световых лет от черной дыры существует область, которая удовлетворяет условиям для образования звезд. Эта область, которая представляет собой кольцо из газа и пыли, достаточно холодная и защищена от разрушительного излучения", - объясняет первый автор работы, доктор Флориан Пайскер из Института астрофизики Кельнского университета.

Низкие температуры и высокая плотность создают среду, в которой могут формироваться облака массой в сотни солнечных масс. Эти облака в принципе могут очень быстро двигаться в направлении черной дыры благодаря столкновениям облаков и рассеиванию, которые забирают угловой момент.

Кроме того, в непосредственной близости от звезды-младенца образовались очень горячие сгустки, которые затем могли быть аккрецированы X3a. Таким образом, эти сгустки также могли способствовать достижению X3a такой большой массы. Однако эти сгустки — лишь часть истории формирования X3a. Они все еще не объясняют её "рождения".

Так как она там оказалась?

Ученые предполагают, место имеет следующий сценарий: защищенное от гравитационного воздействия Sgr A* и интенсивного излучения, достаточно плотное облако могло сформироваться во внешнем газово-пылевом кольце вокруг центра галактики. Это облако имело массу около ста солнц и под действием собственной гравитации коллапсировало в одну или несколько протозвезд.

"Это так называемое время падения примерно соответствует возрасту X3a", - добавил Пайскер. Наблюдения показали, что существует множество таких облаков, которые могут взаимодействовать друг с другом. Поэтому вполне вероятно, что время от времени какое-то облако падает в сторону черной дыры.

Этот сценарий также соответствует фазе звездного развития X3a, которая в настоящее время превращается в зрелую звезду. Поэтому вполне правдоподобно, что газово-пылевое кольцо выступает как место рождения молодых звезд в центре нашей галактики.

Доктор Михал Зайчек из Университета Масарика в Брно (Чехия), соавтор исследования, пояснил: "Благодаря своей большой массе, которая примерно в десять раз превышает солнечную, X3a является гигантом среди звезд, а такие гиганты очень быстро эволюционируют к зрелости. Нам посчастливилось обнаружить массивную звезду посреди околозвездной оболочки в форме кометы. Впоследствии мы идентифицировали ключевые особенности, связанные с молодым возрастом звезды, такие как компактная околозвездная оболочка, вращающаяся вокруг нее".

Звезда-младенец X3a в своей оболочке X3 (показана синим цветом). Оболочка раздувается звездными ветрами, поэтому она имеет сигарообразную форму. За время менее чем 10 лет могут образовываться сгустки, которые, в свою очередь, поглощаются X3a. Copyright: Florian Peißker

Поскольку подобные пылевые и газовые кольца встречаются и в других галактиках, описанный механизм может быть применим и там. Таким образом, многие галактики могут содержать очень молодые звезды в своих центрах. Запланированные наблюдения с помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб" или Чрезвычайно большого телескопа в Чили позволят проверить эту модель звездообразования как для нашей галактики, так и для других.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.