Окрестность черной дыры оказалась "фабрикой звезд"

Астрономы обнаружили, что в окрестности сверхмассивной черной дыры могут формироваться звезды. Ранее считалось, что условия в этом районе космоса слишком "суровы" для этого процесса.

Открытие было сделано группой ученых из Университета Эдинбурга и Университета Сент-Эндрюс при помощи компьютерного моделирования физических процессов. Работа опубликована в журнале Science.

Традиционно считается, что звезды образуются из облаков космической материи под действием их собственной гравитации. Черная дыра представляет собой объект, чье гравитационное поле настолько сильно, что даже свет не способен из него вырваться. Естественно ожидать, что в окрестности дыры любое облако будет разорвано на части, однако ученым удалось показать, что это не так.

При помощи компьютера астрономы моделировали следующую ситуацию. Газовое облако массой в 100 тысяч Солнц двигалось к сверхмассивной черной дыре с расстояния 10 световых лет. Путь облака пролегал таким образом, что оно должно было пройти очень близко от границы этого объекта. Спустя 20 тысяч лет, облако достигало окрестности дыры. К этому времени большая часть его материи была рассеяна гравитационными силами, однако то, что осталось (менее 10 процентов начальной массы), формировало достаточно плотный газовый диск. Из него спустя некоторое время и образовывалась достаточно крупная звезда.

Напомним, что согласно современным представлениям в центре Млечного пути находится сверхмассивная черная дыра, которая в 3,6 миллиона раз тяжелее Солнца. Новые результаты позволяют объяснить возникновение крупных популяций звезд вблизи этой дыры.

Одной из таких популяций являются S-звезды. Они вращаются вокруг центра галактики с периодом всего 10 лет. До настоящего времени считалось, что эти звезды входили в двойные звездные системы, однако подошли слишком близко к центру, гравитационные силы которого разделили пару.

Другая популяция (пока безымянная) состоит из крупных молодых звезд, которые находятся ближе к черной дыре, чем S-звезды, почти на границе аккреционного диска - материи, окружающей дыру. Раньше основной гипотезой возникновения этой популяции было разрушение звездного скопления, подошедшего слишком близко к черной дыре. Однако подобное масштабное событие должно было оставить след из звезд в окрестности галактического центра, который до сих пор не обнаружен.

Новые результаты предлагают более простое объяснение обеим звездным популяциям: они состоят из звезд, которые родились в окрестности черной дыры.

Следующим этапом исследования ученых будет выяснение вероятности возникновения облака газа с параметрами, аналогичными тем, которые использовались в эксперименте. Это позволит оценить скорость звездообразования в окрестности сверхмассивной черной дыры.