Vysoká koncentrácia obrovských mladých hviezd v strede Mliečnej dráhy už dlho mátla astronómov. Kvôli
Mladé hviezdy okolo supermasívnej čiernej diery
Masívne mladé hviezdy v strede Mliečnej dráhypohybujúce sa po úzkych dráhach okolo supermasívnej čiernej diery. Štúdia vykonaná v roku 2000 zistila, že väčšina z nich sa pohybuje v rovnakom smere v smere hodinových ručičiek okolo Sagittarius A*.
Ďalšia analýza vzorky 13 hviezd,nachádzajúci sa do 0,4 parsekov (1,3 svetelných rokov) od galaktického centra, objavil nezvyčajnú vlastnosť: 10 z nich leží vo vnútri tenkého disku nakloneného vzhľadom na galaktickú rovinu. Neskôr vedci navrhli prítomnosť druhého disku, ktorý tiež pozostával z mladých hviezd, ale mierne odlišný v sklone k rovine Galaxie.
Doteraz sa nevedelo, ako to hviezdy dokážutvoria tak blízko čiernej diery. V takej tesnej vzdialenosti musia všetky objekty zažiť silné slapové sily: veľmi silné a nehomogénne gravitačné pole čiernej diery naťahuje objekty, ktoré sú v blízkosti. Tento jav sa nazýva špagetifikácia. Často to vedie k smrti už vytvorených hviezd. Zrazeniny hmoty sa v takýchto podmienkach jednoducho nemôžu spojiť a spustiť termonukleárnu reakciu.
Umelcova ilustrácia hviezdy, ktorá sa rozťahuje, keď sa príliš blízko priblíži k horizontu udalostí čiernej diery. Obrázok: ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
Aké hypotézy vysvetľujú tento jav?
Vyžaduje si to mať dva samostatné hviezdne diskyjednotlivé epizódy vzniku hviezd. Medzi nimi môže uplynúť asi milión rokov. Vedci navrhli niekoľko modelov pôvodu týchto hviezd, ktoré možno rozdeliť do dvoch typov: formovanie na mieste alebo migrácia po formovaní vo vzdialenej hviezdokope.
Po prvé, v dôsledku prílivovej deštrukciemolekulárny oblak by mohol vytvoriť akrečný disk. Takýto proces vedie k vytvoreniu jemnej štruktúry s priemerom približne 100 000-násobkom veľkosti Slnka. Pod vplyvom vlastnej gravitácie by sa takýto disk mohol teoreticky roztrieštiť na niekoľko hviezd. Podobné procesy môžu spôsobiť aj zrážku niekoľkých molekulárnych oblakov.
Po druhé, tieto hviezdy mohli vzniknúť v rmasívny zhluk dostatočne vzdialený, aby sa zabránilo narušeniu prílivu a odlivu. Potom môžu v dôsledku dynamických procesov migrovať do stredu galaxie.
Obe možnosti sú pravdepodobné. Ale aby sa vytvorili disky naklonené v rôznych uhloch k rovine Galaxie, sú potrebné zložité dynamické procesy.
Akú alternatívu navrhli astrofyzici?
Umelecké znázornenie výbuchu narušenia prílivu a odlivu. Obrázok: ESA/C. carreau
Výskumníci z univerzít Stony Brook a Monash navrhli, že keď je hviezda zničená slapovými silami supermasívnej čiernej diery, pripraví sa pôda pre vznik nových.
V zriedkavých prípadoch, keď do nich vtrhne hviezdačasť čiernej diery, vyvrhne prúd hmoty, vysvetľujú vedci. Plynový kokón obklopujúci tento prúd sa rozširuje kolmo na prúd. Stláča okolitý plyn a vytvára dostatočný tlak na to, aby zhluky plynu mohli prekonať prílivový ťah čiernej diery a vytvoriť nové hviezdy.
Zatiaľ čo rozširujúci sa kokón stimulujetvorba hviezd je kolmá na výtrysk, samotný výtrysk vytvára kužeľ prehriateho plynu, ktorý potláča vznik hviezd po celej dĺžke. Simulácie ukazujú, že kombinácia týchto faktorov vedie k vzniku hviezd na tenkom disku, pričom orientácia disku súvisí s obežnou dráhou zrútenej hviezdy.
Modelovanie formovania hviezd z kukly, ktorá sa vytvorila po výbuchu narušenia prílivu a odlivu. Obrázok: Rosalba Perna, Evgeni Grishin, The Astrophysical Journal Letters
Výskumníci poznamenávajú, že práve táto metóda zabezpečuje tvorbu diskov z niekoľkých hviezd naklonených v náhodnom uhle ku galaktickej rovine diskov.
Ako často sa to stáva?
Spôsobuje to supermasívna čierna diera Mliečnej dráhyslapové prerušenie hviezdy každých 10 000 – 100 000 rokov a vývrhy slapového prerušenia sa vyskytujú raz za 1 – 10 miliónov rokov. Keďže však táto metóda vedie k vzniku masívnych hviezd, disky by mali rýchlo zmiznúť a hviezdy vytvorené v dôsledku prílivovej deštrukcie budú žiť len niekoľko miliónov rokov.
Tento model tiež vysvetľuje nezvyčajné usporiadaniehviezdne disky a skutočnosť, že doteraz sa našli len dva z nich. Všetky ostatné už jednoducho skolabovali, domnievajú sa vedci. Hoci hypotéza potrebuje ďalšie experimentálne overenie, je to zďaleka najjednoduchšie vysvetlenie pozorovaní.
Čítaj viac:
Staroveký amulet prepísal históriu najzáhadnejšieho jazyka Európy
Kravy boli kŕmené konope a kontrolovali, čo sa stalo s ich mliekom
Vytvoril navigačný systém, ktorý je presnejší ako GPS
Obálka: Kompozitná snímka stredu Mliečnej dráhy nasnímaná pri rôznych vlnových dĺžkach. Obrázok: NASA, ESA, SSC, CXC a STScI