О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Победобесие
Читайте нас:

статья Монстр в центре Галактики превратился в заботливую няньку

Максим Борисов, 14.10.2005
Реклама

Sgr A* с сайта chandra.harvard.edu

Черные дыры часто рассматриваются в качестве этаких галактических хулиганов и разрушителей, хладнокровно пожирающих звезды и окружающий газ. А вот ученым (кстати говоря, нашим соотечественникам - известному астрофизику Рашиду Сюняеву, который ныне живет и работает в Германии (Физический институт имени Макса Планка - Max-Planck-Institut fur Astrophysik) и Сергею Наякшину из британского Лестерского университета (University of Leicester)) с помощью рентгеновской обсерватории "Чандра" (Chandra) удалось показать, что сверхмассивная черная дыра в центре нашего Млечного пути защищает и прямо-таки "холит и лелеет" скопление крупных молодых звезд.

Совокупность наблюдений в инфракрасном и рентгеновском диапазонах показывает, что крупные звезды, "столпившиеся" возле объекта (их несколько дюжин в радиусе 0,1 парсека, то есть трети светового года), обозначаемого как Стрелец A* (Sagittarius A* или Sgr A*), который за последние годы подвергся особенно тщательному изучению, не просто по спирали притянуты чудовищной гравитацией центральной черной дыры, а сформировались из коллапсирующих холодных газовых облаков в непосредственной близости от "монструозного няня".

Согласно современным теориям, все звезды рождаются из облаков холодного, практически не испускающего излучения галактического газа (в основном это водород и гелий). В некоторый момент в таком облаке под действием собственной гравитации начинают происходить фрагментация и сжатие (коллапс), приводящие к образованию протозвезд. При сжатии происходит разогрев будущей звезды, и это рано или поздно останавливает дальнейший коллапс облака и стабилизирует его форму. А в окрестностях черных дыр, как считалось ранее, "заготовки" зарождающихся звезд не выживут, неизбежно будут разорваны мощными приливно-отливными взаимодействиями. И вот эти-то вполне разумные соображения входят ныне в противоречие с удивительным фактом: в районе Sgr A* обнаруживаются молодые звезды.

Наякшин и Сюняев рассмотрели две основные модели, созданные для объяснения этого странного факта - способность "неприветливых" черных дыр предоставлять "безопасную гавань" гигантским звездам. Одна из возможностей связана с так называемой "дисковой моделью" ("the disk model"), согласно которой мощь гравитационного воздействия плотного газового диска, образовавшегося вокруг Стрельца A*, достаточна для того, чтобы свести на нет искажающее воздействие приливно-отливных сил черной дыры. При этом все силы, властвующие вблизи черной дыры, так удивительно уравновешиваются, что газовые облака могут эволюционировать совершенно естественным образом и формированию будущих звезд ничего в сущности не мешает. Вторая, "миграционная" (migration) модель исходит из того, что звезды, рожденные в условиях какого-либо скопления, расположенного где-то на достаточном удалении от черной дыры (в нескольких десятках парсеков, чтобы не было препятствий к их стандартному формированию), могут со временем быть просто притянуты к нашему центральному галактическому монстру. Сценарий с перемещением предсказывает наличие приблизительно одного миллиона маломассивных звезд в районе Стрельца A* (они составляют около 90 процентов массы кластера), а "дисковая модель" в свою очередь, постулирует резкое снижение количества этих звезд-компаньонов.

Чтобы разобраться, какое же из двух объяснений больше походит на правду, исследователи решили просто посчитать звезды вблизи черной дыры. Их оценка числа звезд в Стрельце A* базируется на сравнении интенсивности рентгеновского излучения, исходящего из окрестностей нашей черной дыры, с излучением, испускаемым Туманностью Ориона, про которую известно, что она содержит несколько тысяч звезд. В результате выяснилось, что черная дыра является владелицей "поголовья" из приблизительно 10 тысяч маломассивных звезд. Таким образом, относительно малое количество этих звезд позволяет исключить миграционную модель, настаивающую на миллионе звезд, и определенно свидетельствует в пользу "дисковой модели".

"Эти новые результаты многих ученых скорее всего чрезвычайно удивят... Мы можем теперь заявить, что звезды, вращающиеся вокруг Стрельца A*, не попали туда из стороннего звездного скопления. Скорее всего, они были рождены здесь же", - говорит Рашид Сюняев.

Еще более удивительным кажется то обстоятельство, что звезды, вырастающие в условиях столь опасного соседства, выглядят совершенно особенными. Несмотря на все трудности (или, напротив, благодаря им) эти "птенчики" "вылупляются" настоящими богатырями, и масса их значительно превышает массу возможных мигрантов. Надо думать, все это происходит благодаря тому, что сверхмассивная черная дыра притягивает и концентрирует вблизи себя "исходный продукт" - облака межзвездного газа.

"Эти звезды захватывают [газ] настолько эффективно, что становятся редкими тяжеловесами. Масса средней звезды здесь по крайней мере в 10 раз больше массы средней звезды где-либо еще... И такое преобладание звезд выявлено в одном из наименее приветливых мест в нашей Галактике, - удивляется Сергей Наякшин. - Вероятно, формирование звезд - это гораздо более устойчивый процесс, чем считалось ранее".

Новая модель формирования сверхмассивных звезд может также помочь раскрыть несколько тайн, связанных со сверхмассивными черными дырами, обитающими в центрах почти всех галактик. Ведь когда массивные звезды взрываются в качестве сверхновых (а по космическим масштабам, их эволюция протекает очень быстрыми темпами), они неизбежно обогащают центральные галактические области тяжелыми элементами вроде кислорода и железа. Это может объяснить большую концентрацию таких элементов, наблюдаемую в аккреционных дисках сверхмассивных черных дыр. Новые результаты помогут также "пролить свет" и на таинственное кольцо из звезд, недавно обнаруженное "Хабблом" в ядре нашей соседней галактики - Туманности Андромеды.

Источники:
Stars Form Surprisingly Close to Milky Way's Black Hole - Chandra Press Room
Black Hole Provides A Breeding Ground For Stars - Royal Astronomical Society
The 'missing' young stellar objects in the central parsec of the Galaxy: evidence for star formation in a massive accretion disc and a top-heavy initial mass function (PDF)
Massive stars can grow near black holes - New Scientist
Astronomers Surprised: Stars Born Near Black Hole - Space.com

Ссылки:
"Недостающие" МЗО в центральном парсеке Галактики: указания на звездообразование в массивном аккреционном диске
The "missing" YSOs in the central parsec of the Galaxy: evidence for star formation in a massive accretion disk and a top-heavy IMF
В центре Туманности Андромеды обнаружено загадочное кольцо юных звезд

Максим Борисов, 14.10.2005


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама



Выбор читателей