Jak większość dużych galaktyk, Droga Mleczna jest sklejona supermasywną czarną dziurą w jej centrum, głęboko zakopaną w gwiazdozbiorze Strzelca. Supermasywna czarna dziura naszej galaktyki, zwana Strzelcem A * (lub Sgr A *), nieustannie przyciąga do siebie gwiazdy, pył i inną materię, tworząc gwiezdne megalopolis 1 miliard razy gęstsze niż nasz róg galaktyki.
Czasami gwiazdy najbliżej czarnej dziury muszą rywalizować o przestrzeń - a czasem nowe badania sugerują, że ta konkurencja staje się dziwnym i gwałtownym małżeństwem.
W nowym badaniu, opublikowanym dzisiaj (15 stycznia) w czasopiśmie Nature, astronomowie opisują sześć tajemniczych obiektów wirujących wokół centralnej czarnej dziury naszej galaktyki. Według autorów te anomalne obiekty (nazwane G1 do G6) wyglądają jak podłużne kropelki gazu kilka razy masywniejsze niż Ziemia. Zachowują się jednak jak małe gwiazdy zdolne do niebezpiecznego przejścia blisko krawędzi czarnej dziury bez rozdzierania ich na strzępy.
Czy te dziwne beknięcia kosmiczne są tylko gazem, czy też są gwiazdami? Według autorów badania plamy mogą być dziwną hybrydą obu. Na podstawie kształtów, orbit i interakcji sześciu obiektów z Sgr A * badacze sugerują, że każdy obiekt G to para gwiazd podwójnych (dwie gwiazdy, które obracają się wokół siebie), które zostały zmiażdżone przez grawitację czarnej dziury miliony lat temu i wciąż wylewa chmury gazu i pyłu w nieuporządkowany sposób po zderzeniu.
„Czarne dziury mogą napędzać gwiazdy binarne do scalania się” - powiedziała w oświadczeniu współautorka badań Andrea Ghez, profesor astrofizyki z University of California w Los Angeles. „Możliwe, że wiele gwiazd, które oglądaliśmy i których nie rozumiemy, może być końcowym produktem fuzji”.
Wędrowcy pustki
Pierwsze dwa obiekty G zostały odkryte odpowiednio w 2005 i 2012 roku. Ponieważ oba obiekty poruszały się po uderzająco podobnej orbicie wokół Sgr A *, niektórzy astronomowie interpretowali je jako strzępy gazu odrywane od nieszczęśliwej martwej gwiazdy lub jako skupione „węzły” w ciągłym pierścieniu gazu wirującym wokół dziury.
Pierwsza wielka wskazówka, że działo się coś innego, pojawiła się w 2014 r., Kiedy kropla zwana G2 znalazła się w odległości kilkuset jednostek astronomicznych (kilkaset razy większa niż średnia odległość między Ziemią a Słońcem) od horyzontu zdarzeń czarnej dziury. Astronomowie przewidzieli, że jeśli G2 będzie tylko chmurą gazu, zostanie rozerwana na strzępy pod wpływem intensywnej grawitacji. Ale kropla przetrwała - choć trochę zniekształcona.
„W momencie najbliższego podejścia G2 miała naprawdę dziwny podpis” - powiedział Ghez. „Stało się to z całkiem nieszkodliwego obiektu, gdy znajdował się daleko od czarnej dziury, do obiektu, który był naprawdę rozciągnięty i zniekształcony przy najbliższym zbliżeniu”
W latach po spotkaniu G2 znów stała się bardziej zwarta. Wszystko to sugeruje, że coś silnie grawitacyjnego utrzymuje kroplę razem - co oznacza, że prawdopodobnie jest jakąś gwiazdą, jak napisali autorzy.
Nowe obiekty BLOB w bloku
Aby przetestować tę hipotezę, autorzy badania spędzili kilka lat przeszukując centrum galaktyki z W.M. Obserwatorium Kecka na Hawajach, szukając więcej potencjalnych obiektów typu G. Zespół zidentyfikował cztery nowe obiekty BLOB, które pasują do rachunku, każdy podąża zupełnie inną ścieżką orbitalną wokół Sgr A *, ale wykazuje podobne cechy jak G1 i G2. Naukowcy twierdzą, że nowe obiekty przez większość czasu wyglądają jak zwarte chmury gazu, ale kiedy ich orbity (w zakresie od 100 do 1000 lat) zbliżają je do czarnej dziury, ulegają wypaczeniu i wydłużeniu, podobnie jak G2.
Ponieważ każdy obiekt porusza się po unikalnej orbicie, teoria, że wszystkie te plamy są węzłami gazu poruszającymi się po pojedynczym kole materii wokół otworu, nie wytrzymuje. Autorzy napisali, że najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest to, że kropelki G są produktami podwójnych gwiazd, które zostały zgniecione przez grawitację czarnej dziury - wybuchowe połączenie, które może zabarwić niebo gazem i promieniowaniem podczerwonym.
Autorzy napisali, że liczba zaobserwowanych obiektów typu G odpowiada oczekiwanemu procentowi gwiazd podwójnych w centralnym centrum galaktyki. Ponadto, ponieważ połączenie gwiazd zajmuje około 1 miliona lat, obiekty mogły się urodzić podczas ostatniego znanego zdarzenia formowania się gwiazd w pobliżu Sgr A *, które miało miejsce około 5 milionów lat temu.
Chociaż wyjaśnienie wydaje się pasować, badacze nie mogą być pewni, dopóki nie zlokalizują i nie zbadają więcej podwójnych gwiazd, które wydają się być połączone przez czarną dziurę. Znalezienie ich może nie potrwać jeszcze osiem lat - autorzy badania powiedzieli, że mają już na myśli kilku pobliskich kandydatów, których będą nadal obserwować.
