Η υψηλή συγκέντρωση τεράστιων νεαρών αστεριών στο κέντρο του Γαλαξία έχει προβληματίσει εδώ και καιρό τους αστρονόμους. Εξαιτίας
Νεαρά αστέρια γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα
Τεράστια νεαρά αστέρια στο κέντρο του Γαλαξίακινείται σε στενές τροχιές γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Μια μελέτη που διεξήχθη το 2000 διαπίστωσε ότι τα περισσότερα από αυτά κινούνται με την ίδια δεξιόστροφη φορά γύρω από τον Τοξότη Α*.
Περαιτέρω ανάλυση δείγματος 13 αστεριών,που βρίσκεται σε απόσταση 0,4 παρσέκ (1,3 έτη φωτός) από το γαλαξιακό κέντρο, ανακάλυψε ένα ασυνήθιστο χαρακτηριστικό: 10 από αυτά βρίσκονται μέσα σε ένα λεπτό δίσκο με κλίση σε σχέση με το γαλαξιακό επίπεδο. Αργότερα, οι επιστήμονες πρότειναν την παρουσία ενός δεύτερου δίσκου, αποτελούμενου επίσης από νεαρά αστέρια, αλλά ελαφρώς διαφορετικό σε κλίση προς το επίπεδο του Γαλαξία.
Μέχρι τώρα, δεν ήταν γνωστό πώς μπορούν τα αστέριασχηματίζονται τόσο κοντά σε μια μαύρη τρύπα. Σε τόσο κοντινή απόσταση, όλα τα αντικείμενα πρέπει να βιώσουν ισχυρές παλιρροϊκές δυνάμεις: ένα πολύ ισχυρό και ανομοιογενές βαρυτικό πεδίο μιας μαύρης τρύπας τεντώνει τα αντικείμενα που βρίσκονται κοντά. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σπαγγετοποίηση. Συχνά οδηγεί στο θάνατο ήδη σχηματισμένων άστρων. Οι θρόμβοι ύλης σε τέτοιες συνθήκες απλά δεν μπορούν να ενωθούν για να ξεκινήσουν μια θερμοπυρηνική αντίδραση.
Εικονογράφηση καλλιτέχνη με ένα αστέρι που εκτείνεται όταν πλησιάζει πολύ κοντά στον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας. Εικόνα: ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
Ποιες υποθέσεις εξηγούν αυτό το φαινόμενο;
Απαιτείται η ύπαρξη δύο ξεχωριστών δίσκων αστεριώνμεμονωμένα επεισόδια σχηματισμού άστρων. Ανάμεσά τους θα μπορούσε να περάσει περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια. Οι ερευνητές πρότειναν διάφορα μοντέλα για την προέλευση αυτών των άστρων, τα οποία μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: σχηματισμός στη θέση ή μετανάστευση μετά από σχηματισμό σε ένα μακρινό σμήνος.
Πρώτον, ως αποτέλεσμα της παλιρροϊκής καταστροφήςμοριακό νέφος θα μπορούσε να σχηματίσει έναν δίσκο προσαύξησης. Μια τέτοια διαδικασία οδηγεί στο σχηματισμό μιας λεπτής δομής με διάμετρο περίπου 100.000 φορές το μέγεθος του Ήλιου. Υπό την επίδραση της δικής του βαρύτητας, ένας τέτοιος δίσκος θα μπορούσε θεωρητικά να κατακερματιστεί σε πολλά αστέρια. Παρόμοιες διεργασίες μπορούν επίσης να προκαλέσουν τη σύγκρουση πολλών μοριακών νεφών.
Δεύτερον, αυτά τα αστέρια θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστείένα τεράστιο σύμπλεγμα αρκετά μακριά για να αποφευχθεί η παλιρροιακή αναστάτωση. Μετά από αυτό, ως αποτέλεσμα δυναμικών διεργασιών, μπορούν να μεταναστεύσουν στο κέντρο του γαλαξία.
Και οι δύο επιλογές είναι εύλογες. Αλλά για να σχηματιστούν δίσκοι με κλίση σε διαφορετικές γωνίες στο επίπεδο του Γαλαξία, απαιτούνται πολύπλοκες δυναμικές διεργασίες.
Ποια εναλλακτική πρότειναν οι αστροφυσικοί;
Καλλιτεχνική απεικόνιση μιας έκρηξης παλιρροϊκής αναστάτωσης. Εικόνα: ESA/C. carreau
Ερευνητές στα πανεπιστήμια Stony Brook και Monash έχουν προτείνει ότι όταν ένα αστέρι καταστρέφεται από τις παλιρροϊκές δυνάμεις μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας, δημιουργεί το έδαφος για τη δημιουργία νέων.
Σε σπάνιες περιπτώσεις όταν ένα αστέρι εισβάλλειμέρος μιας μαύρης τρύπας, εκτοξεύει έναν πίδακα ύλης, εξηγούν οι επιστήμονες. Το κουκούλι αερίου που περιβάλλει αυτόν τον πίδακα διαστέλλεται κάθετα στον πίδακα. Συμπιέζει το περιβάλλον αέριο και δημιουργεί αρκετή πίεση έτσι ώστε οι συστάδες αερίου να μπορούν να ξεπεράσουν την παλιρροϊκή έλξη της μαύρης τρύπας και να σχηματίσουν νέα αστέρια.
Ενώ το διαστελλόμενο κουκούλι διεγείρειΟ σχηματισμός αστεριών είναι κάθετος στον πίδακα, ο ίδιος ο πίδακας δημιουργεί έναν κώνο υπερθερμασμένου αερίου που καταστέλλει τον σχηματισμό άστρων σε όλο το μήκος του. Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι ο συνδυασμός αυτών των παραγόντων οδηγεί σε σχηματισμό άστρων στον λεπτό δίσκο, με τον προσανατολισμό του δίσκου να σχετίζεται με την τροχιά του αστεριού που έχει καταρρεύσει.
Μοντελοποίηση του σχηματισμού αστεριών από ένα κουκούλι που σχηματίστηκε μετά από μια έκρηξη παλιρροϊκής διαταραχής. Εικόνα: Rosalba Perna, Evgeni Grishin, The Astrophysical Journal Letters
Οι ερευνητές σημειώνουν ότι αυτή η μέθοδος είναι που εξασφαλίζει το σχηματισμό δίσκων από πολλά αστέρια με κλίση σε τυχαία γωνία ως προς το γαλαξιακό επίπεδο των δίσκων.
Πόσο συχνά συμβαίνει αυτό;
Η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα του Milky Way προκαλείπαλιρροιακή διαταραχή ενός αστεριού κάθε 10.000-100.000 χρόνια και εκτοξεύσεις παλιρροϊκής διαταραχής συμβαίνουν μία φορά κάθε 1-10 εκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, δεδομένου ότι αυτή η μέθοδος οδηγεί στο σχηματισμό τεράστιων αστεριών, οι δίσκοι θα πρέπει να εξαφανιστούν γρήγορα και τα αστέρια που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της παλιρροιακής καταστροφής θα ζήσουν μόνο μερικά εκατομμύρια χρόνια.
Αυτό το μοντέλο εξηγεί επίσης την ασυνήθιστη διάταξηαστρικούς δίσκους, και το γεγονός ότι μέχρι στιγμής έχουν βρεθεί μόνο δύο από αυτούς. Όλα τα υπόλοιπα απλά έχουν ήδη καταρρεύσει, πιστεύουν οι επιστήμονες. Αν και η υπόθεση χρειάζεται περαιτέρω πειραματική επαλήθευση, είναι μακράν η απλούστερη εξήγηση για τις παρατηρήσεις.
Διαβάστε περισσότερα:
Ένα αρχαίο φυλαχτό ξανάγραψε την ιστορία της πιο μυστηριώδους γλώσσας της Ευρώπης
Οι αγελάδες τρέφονταν με κάνναβη και έλεγξαν τι συνέβη στο γάλα τους
Δημιούργησε ένα σύστημα πλοήγησης που είναι πιο ακριβές από το GPS
Εξώφυλλο: Σύνθετη εικόνα του κέντρου του Γαλαξία που λαμβάνεται σε διαφορετικά μήκη κύματος. Εικόνα: NASA, ESA, SSC, CXC και STScI