Въпреки тежките условия, които съществуват около черните дупки, разположени в центъра на Млечния път, новите изследвания показват, че дори в такава агресивна среда могат да се образуват нови звезди и планети. Възможността за това се потвърждава от откритите небесни тела, които са разположени само на няколко светлинни години от черни дупки.
Открити преди повече от 10 години, ярки и супермасивни звезди, чието тегло е повече от 4 милиона пъти по-голямо от масата на Слънцето, предизвикаха бурни противоречия в астрономическата общност. Поглъщат ли се от черни дупки след формирането им? Как успяват да останат в орбитите си?
Повечето астрономи отхвърлят идеята за образуване на звезди близо до черни дупки, тъй като последните причиняват значителни щети на околното пространство, изкривяват го и поглъщат всички близки обекти. Новите изследвания на малки звезди в центъра на галактиката предполагат обратното. А именно, значителен брой „възрастни” звезди се формират недалеч от черните дупки.
„Новото доказателство за непрекъснато образуване на звезди близо до черни дупки е„ нокът в ковчега “на теорията, че звездите са формирани единствено статично на едно място», каза старши изследовател Фарад Юсуф-Заде от Северозападния университет. "Наблюденията, ако бъдат потвърдени, ще покажат ниска вероятност звездите да мигрират от други места в галактиката", казват изследователите. Звездите се раждат в облаци прах и газ. Турбуленцията в тези облаци създава клъстери и възли, които започват да се срутват под собственото си тегло. Групите се нагряват и уплътняват, превръщайки се в протозвезди. Последното получи това име поради факта, че термоядрен синтез на водород в хелий още не е започнал.
Протостарите често са много трудни за разпознаване. Този обект все още не генерира достатъчно видима светлина, поради това, което се случва в ядрения синтез. Последният, от своя страна, все още може да бъде скрит от газовия диск и натрупването на прах около него.
Именно поради тази причина Фархад Юсуф-Заде и неговите колеги, които използваха радиотелескопа за много големи масиви в Ню Мексико, за да сканират небето, не откриха нищо в близост до черни дупки. Учените са фиксирали само газови и прахови дискове около дупки, а не само един протоз.
- Вие сами виждате тези красиви структури, подобни на кометите - каза Юсуф-Заде в интервю за Space.com. Интензивна луминесценция може да се наблюдава както от преди открити звезди и клъстери, така и от тези, които са били открити за първи път, като например звездни купове от мъглявината Орион.
"Остава, разбира се, един голям въпрос, а именно как се формират звездите в непосредствена близост до черната дупка и как да се избегне отрицателното въздействие на тези гиганти в квартала", отбелязва Юсуф-Заде. „Много учени твърдят, че образуването на звезда близо до черна дупка е изключено. Но природата опровергава тези твърдения.
Астрономите разбраха как да решат тази загадка. През последното десетилетие те са разработили два сценария, и двата от които са тествани на близката черна дупка, за да симулират процеса на образуване на звезди. В първия случай натрупванията на газ и прах могат да се разпаднат в силното гравитационно поле на черна дупка и да се образуват в диска около него. Именно в този диск ще се формират младите звезди, а същите дискове около звездите ще станат основа за появата на планетите. Този сценарий е предложен за първи път през 2005 г. от Сергей Няшкин, астроном от Университета в Лестър в Обединеното кралство, и е обяснение за образуването на звезди с ниска маса.
Вторият сценарий включва разтягане на газовия облак в дълга тесна лента, която е засегната от две противоположни гравитационни сили от черна дупка, които поддържат тази лента близо до вас. В тази лента и формирането настъпва и принудителното съществуване на звезди и планети.
И двата сценария са предназначени да обяснят образуването на звезди близо до черна дупка, наречена Стрелец А.
Някои учени обаче не бързат да правят изводи.
"Центърът на нашата галактика е уникално и екстремно място, коренно различно от нашата слънчева система", казва Джесика Лу, астроном от Астрономията в Хавайския университет. "Ето защо е важно астрономите да не бързат да правят заключенията си."
"Подобни газови клъстери, с подобна форма за протозвезди, са наблюдавани в клъстера в близост до мъглявината Орион, има и други места с подобни, малки газови съсиреци, които не граничат с черни дупки", предупреди Лу в отговор на въпрос от Space.com.
Преди това се смяташе, че дори малки звезди се образуват в рамките на няколко светлинни години. Изненадата е възможният факт на образуването на звезди в изключително неблагоприятни условия в продължение на много светлинни години в близост до черни дупки. По правило един диск около протозазор се разпада в съсиреци газ и прах, които впоследствие се уплътняват в бъдещи планети. Но в екстремните условия на квартала с черна дупка, ефектите на звездните ветрове, „лъвската“ част от масата на тези дискове се губи. Юсуф-Заде и колегите му вярват, че въпреки неблагоприятната среда, около протозвездата остава достатъчно количество материал за формиране на планети.
Екипът от учени планира да използва радиотелескопа с висок милиметър / субмилиметър Atakam в северната част на Чили в по-нататъшно изследване на формирането на планети и звезди. Високата чувствителност на тези телескопи ще помогне за покриване на по-голямо пространство с потенциални протозвезди и газови клъстери.
"Ние едва сега започваме наистина да проучваме тази област", каза Юсуф-Заде, добавяйки, че търсенето на въпроси за образуването на звезди в околностите на черните дупки ще продължи и в бъдеще.
Резултатите и коментарите по изследванията за образуването на звезди близо до черни дупки ще бъдат публикувани в следващия брой на The Astrophysical Journal Letters и също са достъпни онлайн.
