Як і більшість великих галактик, Чумацький Шлях склеєний в центрі надмасивною чорною дірою, заглибленою глибоко в сузір'я Стрільця. Надмасивна чорна діра нашої галактики, яка називається Стрілець A * (або Sgr A *), постійно тягне зірки, пил та іншу речовину всередину, утворюючи зоряний мегаполіс в 1 мільярд разів щільніше, ніж наш кут галактики.
Іноді зіркам, найближчим до чорної діри, доводиться конкурувати за космос - а іноді, як свідчить нове дослідження, ця конкуренція стає дивним і жорстоким шлюбом.
У новому дослідженні, опублікованому сьогодні (15 січня) у журналі Nature, астрономи описують шість загадкових об’єктів, що крутяться навколо центральної чорної діри нашої галактики. На думку авторів, ці аномальні об'єкти (що отримали назву від G1 до G6) виглядають як довгасті краплі газу в кілька разів більш масивні, ніж Земля. Однак вони поводяться як маленькі зірки, здатні проходити небезпечно близько до краю чорної діри, не розриваючись на клаптики.
Ці своєрідні космічні відрижки - це лише газ, чи вони зірки? На думку авторів дослідження, краплі можуть бути дивним гібридом обох. Виходячи з форм, орбіт та взаємодій шести об'єктів з Sgr A *, дослідники припускають, що кожен G-об’єкт - це пара бінарних зірок (дві зірки, що обертаються навколо один одного), які були розбиті гравітацією чорної діри мільйони років тому і досі розсипає хмари газу та пилу в безладному результаті зіткнення.
"Чорні діри можуть призвести до злиття бінарних зірок", - йдеться в повідомленні співавтора дослідження Андреа Гез, професора астрофізики Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. "Можливо, що багато зірок, яких ми спостерігали і не розуміючи, можуть бути кінцевим продуктом злиття".
Мандрівники порожнечі
Перші два об'єкти G були виявлені відповідно у 2005 та 2012 роках. Оскільки ці два об'єкти слідували за разючою схожою орбітою навколо Sgr A *, деякі астрономи трактували їх як ущільнення газу, вирваного з нещасної мертвої зірки, або як скупчені «вузли» у безперервному кільці газу, що кружляло навколо отвору.
Перша велика підказка про те, що відбувається щось інше, з'явилася в 2014 році, коли крап під назвою G2 потрапив у кілька сотень астрономічних одиниць (у кілька сотень разів більше середньої відстані між Землею та Сонцем) горизонту подій чорної діри. Астрономи передбачили, що якщо G2 - це лише хмара газу, вона буде розрита на шматки інтенсивної сили тяжіння. Але крапля вижила - хоч і трохи промахувалась.
"На момент найближчого підходу G2 мав справді дивний підпис", - сказав Гез. "Це було від досить нешкідливого об'єкта, коли воно було далеко від чорної діри до такої, яка була дійсно розтягнута і спотворена при найближчому її підході".
У роки після зустрічі G2 знову став більш компактним. Все це наводило на думку, що щось гравітаційно потужне стримує крапку - це означає, що це, мабуть, якась зірка, пишуть автори.
Нові краплі на блоці
Щоб перевірити цю гіпотезу, автори дослідження провели кілька років, відмиваючи центр галактики від ШМ. Обсерваторія Кека на Гаваях, шукаючи більше потенційних об’єктів типу G. Команда визначила чотири нових краплини, які відповідають законопроекту, кожне з яких рухається за диво іншим орбітальним шляхом навколо Sgr A *, але демонструє схожі характеристики, як G1 та G2. Нові об'єкти більшу частину часу виглядають як компактні хмари газу, але, коли їхні орбіти (що становлять від 100 до 1000 років) наближають їх до чорної діри, вони стають викривленими та витягнутими, як і G2.
Оскільки кожен об'єкт має унікальну орбіту, теорія про те, що всі ці краплі є вузлами газу, що їздить на одному колесі речовини навколо отвору, не тримається. Автори написали, що найімовірніше пояснення - це те, що G краплі є продуктами бінарних зірок, які згладжені гравітацією чорної діри - вибуховим злиттям, яке може затьмарити небо газовим та інфрачервоним випромінюванням.
Кількість спостережуваних об'єктів типу G відповідає рівню очікуваного відсотка бінарних зірок у центральному центрі галактики, писали автори. Крім того, оскільки зіркам потрібно близько 1 мільйона років для злиття, об'єкти цілком можуть народитися під час останньої відомої події утворення зірок поблизу Sgr A *, яка відбулася близько 5 мільйонів років тому.
Хоча пояснення, здається, підходить, дослідники не можуть бути впевнені, поки вони не знайдуть і не вивчать більше бінарних зірок, які, здається, були зібрані чорною дірою. Щоб знайти їх, можливо, не знадобиться ще вісім років - автори дослідження заявили, що вони вже мають на увазі кількох кандидатів, які знаходяться поблизу, які вони будуть продовжувати спостерігати.
