天の川銀河の中心にある巨大な若い星が高密度に集中していることは、長年天文学者を困惑させてきました。のため
超大質量ブラックホールの周りの若い星
天の川の中心にある巨大な若い星たち超大質量ブラックホールの周りの狭い軌道を移動します。 2000 年に実施された研究では、それらのほとんどが射手座 A* の周りを同じ時計回りの方向に移動していることがわかりました。
13個の星のサンプルをさらに分析すると、銀河中心から 0.4 パーセク (1.3 光年) 以内に位置する銀河団は、異常な特徴を発見しました。そのうちの 10 個は、銀河面に対して傾いた薄い円盤の中にあります。その後、科学者たちは、銀河面に対する傾きがわずかに異なる、若い星からなる2番目の円盤の存在を示唆しました。
これまで、星がどのようにできるかは知られていませんでしたブラックホールに非常に近い形で形成されます。このような近距離では、すべての天体が強力な潮汐力を経験する必要があります。ブラック ホールの非常に強力で不均一な重力場が、近くにある天体を引き伸ばします。この現象はスパゲティ化と呼ばれます。多くの場合、すでに形成された星の死につながります。このような状況では、物質の塊が集まって熱核反応を開始することはできません。
ブラック ホールの事象の地平線に近づきすぎたときに伸びる星のアーティストの図。画像: ESO、ESA/ハッブル、M. コーンメッサー
この現象を説明する仮説は何ですか?
2 つの別個のスター ディスクを用意する必要があります。星形成の個々のエピソード。それらの間に約100万年かかる可能性があります。研究者たちは、これらの星の起源についていくつかのモデルを提案しました。これらのモデルは、その場での形成と、離れた星団での形成後の移動の 2 つのタイプに分けることができます。
まず、潮汐破壊の結果として分子雲は降着円盤を形成する可能性があります。その過程で、直径が太陽の約10万倍の微細構造が形成される。そのような円盤は、それ自体の重力の影響下で、理論的にはいくつかの星に分裂する可能性があります。同様のプロセスは、いくつかの分子雲の衝突も引き起こす可能性があります。
第二に、これらの星が形成された可能性があります潮の干満を避けるのに十分な距離にある大規模なクラスター。その後、動的プロセスの結果として、それらは銀河の中心に移動できます。
どちらの選択肢も妥当です。しかし、銀河面に対してさまざまな角度で傾いた円盤を形成するには、複雑な動的プロセスが必要です。
天体物理学者はどのような代替案を提案しましたか?
潮汐破壊のバーストの芸術的なイラスト。画像: ESA/C.カロー
ストーニー ブルック大学とモナッシュ大学の研究者は、星が超大質量ブラック ホールの潮汐力によって破壊されると、新しい星が形成されるための舞台を整えることを示唆しています。
まれに星が乱入するときブラックホールの一部であり、物質のジェットを放出すると科学者は説明しています。この噴流を取り囲むガスの繭は、噴流に対して垂直に広がります。それは周囲のガスを圧縮し、ガスの塊がブラックホールの潮汐力に打ち勝って新しい星を形成するのに十分な圧力を作り出します。
広がる繭が刺激を与えながら星の形成はジェットに対して垂直であり、ジェット自体が過熱ガスの円錐を生成し、その全長に沿って星の形成を抑制します。シミュレーションによると、これらの要因の組み合わせにより、薄い円盤内で星が形成され、円盤の向きは崩壊した星の軌道に関係していることが示されています。
潮汐破壊のバースト後に形成された繭からの星の形成のモデル化。画像: Rosalba Perna、Evgeni Grishin、The Astrophysical Journal Letters
研究者らは、円盤の銀河面に対してランダムな角度で傾斜した複数の星から円盤が確実に形成されるのはこの方法であると指摘しています。
これはどのくらいの頻度で発生しますか?
天の川銀河の超大質量ブラックホールが引き起こしている10,000 ～ 100,000 年ごとに恒星の潮汐破壊が起こり、潮汐破壊放出は 1 ～ 1000 万年ごとに発生します。しかし、この方法では大質量星が形成されるため、円盤はすぐに消滅し、潮汐破壊によって形成された星は数百万年しか生きられません。
このモデルは、珍しい配置についても説明しています恒星円盤、およびこれまでに見つかったのは2つだけであるという事実。残りはすべて崩壊しただけだと科学者たちは信じている。この仮説はさらに実験的な検証が必要ですが、これは観測結果の最も簡単な説明です。
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表紙: 天の川の中心を異なる波長で撮影した合成画像。画像: NASA、ESA、SSC、CXC、STScI