Den høje koncentration af store unge stjerner i midten af Mælkevejen har længe undret astronomer. På grund af
Unge stjerner omkring et supermassivt sort hul
Massive unge stjerner i centrum af Mælkevejenbevæger sig i smalle baner omkring et supermassivt sort hul. En undersøgelse udført i 2000 viste, at de fleste af dem bevæger sig i samme retning med uret omkring Skytten A*.
Yderligere analyse af en prøve på 13 stjerner,lokaliseret inden for 0,4 parsecs (1,3 lysår) fra det galaktiske centrum, opdagede et usædvanligt træk: 10 af dem ligger inde i en tynd skive skråtstillet i forhold til det galaktiske plan. Senere foreslog videnskabsmænd tilstedeværelsen af en anden skive, også bestående af unge stjerner, men lidt anderledes i hældning i forhold til galaksens plan.
Indtil nu vidste man ikke, hvordan stjernerne kandannes så tæt på et sort hul. På så tæt afstand skal alle objekter opleve kraftige tidevandskræfter: Et meget stærkt og inhomogent gravitationsfelt i et sort hul strækker objekter, der er i nærheden. Dette fænomen kaldes spaghettificering. Ofte fører det til allerede dannede stjerners død. Stofpropper under sådanne forhold kan simpelthen ikke samles for at starte en termonuklear reaktion.
Kunstnerens illustration af en stjerne, der strækker sig, når den nærmer sig det sorte huls begivenhedshorisont for tæt. Billede: ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
Hvilke hypoteser forklarer dette fænomen?
At have to separate stjerneskiver kræverindividuelle episoder af stjernedannelse. Mellem dem kunne der gå omkring en million år. Forskerne foreslog flere modeller for disse stjerners oprindelse, som kan opdeles i to typer: dannelse på plads eller migration efter dannelse i en fjern hob.
For det første som følge af tidevandsødelæggelsemolekylær sky kunne danne en tilvækstskive. En sådan proces fører til dannelsen af en fin struktur med en diameter på omkring 100.000 gange Solens størrelse. Under indflydelse af sin egen tyngdekraft kunne en sådan skive teoretisk fragmentere i flere stjerner. Lignende processer kan også forårsage kollision af flere molekylære skyer.
For det andet kunne disse stjerner have dannet sigen massiv klynge langt nok væk til at undgå tidevandsafbrydelse. Derefter kan de, som et resultat af dynamiske processer, migrere til centrum af galaksen.
Begge muligheder er plausible. Men for at danne diske, der hælder i forskellige vinkler i forhold til galaksens plan, kræves komplekse dynamiske processer.
Hvilket alternativ foreslog astrofysikerne?
Kunstnerisk illustration af et udbrud af tidevandsafbrydelse. Billede: ESA/C. carreau
Forskere ved Stony Brook og Monash Universiteter har foreslået, at når en stjerne ødelægges af tidevandskræfterne fra et supermassivt sort hul, sætter det scenen for, at nye kan dannes.
I sjældne tilfælde, hvor en stjerne bryder inddel af et sort hul, det udstøder en stråle af stof, forklarer videnskabsmænd. Gaskokonen, der omgiver denne stråle, udvider sig vinkelret på strålen. Det komprimerer den omgivende gas og skaber nok tryk, så gasklumperne kan overvinde det sorte huls tidevandstræk og danne nye stjerner.
Mens den ekspanderende kokon stimulererstjernedannelse er vinkelret på strålen, selve strålen danner en kegle af overophedet gas, der undertrykker stjernedannelse langs hele dens længde. Simuleringer viser, at kombinationen af disse faktorer fører til stjernedannelse i den tynde skive, hvor skivens orientering er relateret til den kollapsede stjernes bane.
Modellering af dannelsen af stjerner fra en kokon dannet efter et udbrud af tidevandsafbrydelse. Billede: Rosalba Perna, Evgeni Grishin, The Astrophysical Journal Letters
Forskere bemærker, at det er denne metode, der sikrer dannelsen af skiver fra flere stjerner, der hælder i en tilfældig vinkel i forhold til skivernes galaktiske plan.
Hvor ofte sker dette?
Mælkevejens supermassive sorte hul forårsagertidevandsafbrydelse af en stjerne hvert 10.000-100.000 år, og tidevandsafbrydelsesudslip forekommer en gang hvert 1.-10. million år. Men da denne metode fører til dannelsen af massive stjerner, bør skiverne hurtigt forsvinde, og de stjerner, der dannes som følge af tidevandsødelæggelse, vil kun leve et par millioner år.
Denne model forklarer også det usædvanlige arrangementstjerneskiver, og det faktum, at der indtil videre kun er fundet to af dem. Alle de andre er simpelthen allerede kollapset, mener videnskabsmænd. Selvom hypotesen kræver yderligere eksperimentel verifikation, er det langt den enkleste forklaring på observationerne.
Læs mere:
En gammel amulet omskrev historien om Europas mest mystiske sprog
Køer blev fodret med hamp og tjekkede, hvad der skete med deres mælk
Skabt et navigationssystem, der er mere præcist end GPS
Forside: Sammensat billede af Mælkevejens centrum taget ved forskellige bølgelængder. Billede: NASA, ESA, SSC, CXC og STScI