Vysoká koncentrace obrovských mladých hvězd ve středu Mléčné dráhy astronomy dlouho mátla. Kvůli
Mladé hvězdy kolem supermasivní černé díry
Masivní mladé hvězdy ve středu Mléčné dráhypohybující se po úzkých drahách kolem supermasivní černé díry. Studie provedená v roce 2000 zjistila, že většina z nich se kolem Sagittarius A* pohybuje ve stejném směru po směru hodinových ručiček.
Další analýza vzorku 13 hvězd,nacházející se do 0,4 parseků (1,3 světelných let) od galaktického centra, objevil neobvyklý útvar: 10 z nich leží uvnitř tenkého disku nakloněného vzhledem ke galaktické rovině. Později vědci navrhli přítomnost druhého disku, sestávajícího také z mladých hvězd, ale mírně odlišného ve sklonu k rovině Galaxie.
Doposud se nevědělo, jak to hvězdy umítvoří tak blízko černé díry. V tak blízké vzdálenosti musí všechny objekty zažít silné slapové síly: velmi silné a nehomogenní gravitační pole černé díry natahuje objekty, které jsou poblíž. Tento jev se nazývá špagetizace. Často to vede ke smrti již vytvořených hvězd. Sraženiny hmoty se v takových podmínkách prostě nemohou spojit a spustit termonukleární reakci.
Umělcova ilustrace hvězdy, která se natahuje, když se příliš blízko přibližuje k horizontu událostí černé díry. Obrázek: ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
Jaké hypotézy vysvětlují tento jev?
Vyžaduje to mít dva samostatné hvězdicové diskyjednotlivé epizody vzniku hvězd. Mezi nimi by mohlo uplynout asi milion let. Vědci navrhli několik modelů původu těchto hvězd, které lze rozdělit do dvou typů: formace na místě nebo migrace po formaci ve vzdálené hvězdokupě.
Za prvé, v důsledku přílivové destrukcemolekulární mrak by mohl vytvořit akreční disk. Takový proces vede k vytvoření jemné struktury o průměru asi 100 000krát větším než Slunce. Vlivem vlastní gravitace by se takový disk mohl teoreticky rozdělit na několik hvězd. Podobné procesy mohou také způsobit srážku několika molekulárních mračen.
Za druhé, tyto hvězdy mohly vzniknout vmasivní shluk dostatečně daleko, aby se zabránilo narušení přílivu a odlivu. Poté mohou v důsledku dynamických procesů migrovat do středu galaxie.
Obě možnosti jsou možné. Ale aby se vytvořily disky nakloněné v různých úhlech k rovině Galaxie, jsou nutné složité dynamické procesy.
Jakou alternativu navrhli astrofyzici?
Umělecká ilustrace výbuchu narušení přílivu a odlivu. Obrázek: ESA/C. carreau
Vědci ze Stony Brook a Monash University navrhli, že když je hvězda zničena slapovými silami supermasivní černé díry, připraví se půda pro vznik nových.
Ve vzácných případech, kdy do něj vtrhne hvězdačást černé díry, vyvrhuje výtrysk hmoty, vysvětlují vědci. Plynový kokon obklopující tento výtrysk se rozpíná kolmo k výtrysku. Stlačuje okolní plyn a vytváří dostatečný tlak, aby shluky plynu mohly překonat slapovou sílu černé díry a vytvořit nové hvězdy.
Zatímco rozšiřující se kokon stimulujetvorba hvězd je kolmá k výtrysku, výtrysk sám vytváří kužel přehřátého plynu, který potlačuje vznik hvězd po celé své délce. Simulace ukazují, že kombinace těchto faktorů vede ke vzniku hvězd na tenkém disku, přičemž orientace disku souvisí s dráhou zhroucené hvězdy.
Modelování vzniku hvězd z kukly vytvořené po výbuchu slapové poruchy. Obrázek: Rosalba Perna, Evgeni Grishin, The Astrophysical Journal Letters
Výzkumníci poznamenávají, že právě tato metoda zajišťuje tvorbu disků z několika hvězd nakloněných v náhodném úhlu ke galaktické rovině disků.
Jak často se to děje?
Způsobuje to supermasivní černá díra Mléčné dráhyslapové narušení hvězdy každých 10 000–100 000 let ak vyvržení slapového narušení dochází jednou za 1–10 milionů let. Protože však tato metoda vede ke vzniku hmotných hvězd, disky by měly rychle zmizet a hvězdy vzniklé v důsledku přílivové destrukce budou žít jen několik milionů let.
Tento model také vysvětluje neobvyklé uspořádáníhvězdné disky a skutečnost, že zatím byly nalezeny pouze dva z nich. Všichni ostatní se už prostě zhroutili, věří vědci. Ačkoli hypotéza vyžaduje další experimentální ověření, je to zdaleka nejjednodušší vysvětlení pozorování.
Přečtěte si více:
Starověký amulet přepsal historii nejzáhadnějšího evropského jazyka
Krávy byly krmeny konopím a kontrolovaly, co se stalo s jejich mlékem
Vytvořil navigační systém, který je přesnější než GPS
Obálka: Složený snímek středu Mléčné dráhy pořízený při různých vlnových délkách. Obrázek: NASA, ESA, SSC, CXC a STScI