2 hours ago
2
Центр нашей Галактики — место странное и хаотичное, но, похоже, кажущемуся беспорядочным движению звезд там найдено объяснение, и довольно неожиданное.
Вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А* (Sgr A*) сосредоточены три популяции звезд схожего возраста, разительно отличающиеся друг от друга. Астрофизикам удалось построить относительно простую модель, которая объясняет их все одновременно. Статья принята к публикации в The Astrophysical Journal.
Ближе всего к Sgr A* расположены так называемые S-звезды — сферический рой светил, многие из которых движутся по вытянутым орбитам, опасно сближаясь с черной дырой. В их распределении есть и странный, необъяснимый пока пробел, называемый «зоной избегания». Следующим идет сравнительно упорядоченный диск, состоящий из массивных светил, вращающихся преимущественно по часовой стрелке. Наконец, есть еще звезды вне диска — их орбиты разбросаны более хаотично, и некоторые из них, судя по всему, обращаются в противоположную сторону по отношению к остальным.
Для каждой из этих групп было предложено множество объяснений, но ни одно из них не позволяет непротиворечиво описать все три одновременно. Авторы новой работы построили модель, добавив в нее один главный дополнительный компонент — объект промежуточной массы.
Дополнительный компонент
Скорее всего, это черная дыра с массой в несколько сотен или тысяч раз больше солнечной. Если в этой модели ее поместить в центр, все звезды, которые родились в одном и том же газопылевом диске, обращаются по аккуратным круговым орбитам в его плоскости.
Однако если этот объект промежуточной массы также находится недалеко от центра Галактики, но его орбита сильно наклонена по отношению к диску, он порождает целую серию сложных гравитационных возмущений. Сильнее всего он воздействует на самые внешние звезды: вытягивает и наклоняет их орбиты так, что некоторые из них даже начинают вращаться в «неправильную» сторону — именно так, как ведут себя отдельные звезды вне диска.
Что касается среднего слоя — звезд «часового» диска, — то здесь доминирует так называемый резонанс: гравитационное влияние объекта промежуточной массы и Sgr A* взаимно уравновешивается, слегка вытягивая орбиты, но не искажая их слишком сильно. Движение же S-звезд под действием этого дополнительного объекта почти не меняется; их орбиты разваливаются в хаос из-за взаимодействия друг с другом — и именно эти взаимодействия разрывают двойные системы, что естественным образом приводит к образованию «зоны избегания».
По ее словам, это самый простой способ объяснить все три популяции в центре Галактики: «Это позволяет избежать куда более сложной гипотезы о множестве независимых событий формирования, которые к тому же должны были бы совпасть по месту и времени без какой-либо видимой причины».
Уверенности нет
Однако не все детали этой картины проработаны, и самое главное — сам дополнительный компонент пока остается гипотетическим.
У исследователей все же есть один кандидат — звездное скопление IRS-13E, которое обращается неподалеку от центра Галактики и, возможно, содержит в центре черную дыру. Однако нет стопроцентной уверенности, что IRS-13E — это настоящее скопление, а не просто случайное временное сгущение звезд. Чтобы подтвердить, действительно ли оно способно объяснить загадки в центре Галактики, потребуются более точные измерения в течение длительного времени.
Центр Млечного Пути оказался «близнецом» древнейших зародышей галактик
Астрономы обнаружили ветер, дующий из черной дыры в центре Млечного Пути
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX
