В центральной области Млечного пути есть любопытный объект — G2, который долгое время считался газопылевым облаком. В 2014 году он пережил близкую встречу со сверхмассивной чёрной дырой Стрелец А* в центре нашей Галактики, сумев противостоять разрушительной гравитационной хватке этого «чудовища». С тех пор между астрономами не утихают споры о том, что же представляет из себя этот объект: только ли газопылевое облако, или внутри оно скрывает что-то ещё, например, звезду? Новое исследование ставит точку в этом споре — в G2 прячутся целых три молодых звезды!
В центре нашей Галактики находится сверхмассивная чёрная дыра, связанная с радиоисточником Стрелец А*. Астрономы не могут увидеть её в телескопы напрямую, однако движение объектов, находящихся в окрестностях галактического центра, указывает на существование скрытого центрального объекта и помогает определить его массу и размер. Эти параметры укладываются в модель сверхмассивной чёрной дыры с массой, превышающей солнечную более чем в 4 миллиона раз. За это открытие в прошлом году даже дали Нобелевскую премию по физике!
Одни из объектов, которые помогают разоблачить чёрную дыру в центре Млечного Пути, — G-объекты. Они необычны тем, что по виду напоминают газопылевые облака, но ведут себя как звёзды. Они движутся по сильно вытянутым эллиптическим орбитам с периодами обращения вокруг ядра галактики от 100 до 1000 лет. Всего астрономы обнаружили шесть таких объектов, но самый интересный из них — G2.
Его открыли в 2011 году, а уже в 2014 году астрономы со всего мира, затаив дыхание, ожидали увидеть грандиозный «фейерверк»: G2 должен был пройти в непосредственной близости от чёрной дыры — в пределах всего 260 астрономических единиц. Чёрная дыра, в свою очередь, должна была за счёт приливных сил оторвать часть вещества у G2 (если оно облако) и тем самым увеличить скорость аккреции вещества на себя, что привело бы к повышенной светимости радиоисточника Стрелец А*. Однако этого не произошло — G2 пережил сближение, а чёрная дыра осталась голодной.
Из-за странного поведения G2 учёные разделились во мнениях относительно его природы. Одни считают, что G2 — это газопылевое облако, поскольку наблюдения указывают на то, что оно подверглось спагеттификации: растягиванию и удлинению объекта под воздействием приливных сил во время его близкого прохода к чёрной дыре. Облако могло быть частью околозвёздного диска, оторванного от звезды, когда она сама прошла мимо чёрной дыры, либо образоваться под воздействием звёздного ветра от светил, населяющих галактический центр.
Однако после прохождения перицентра (ближайшей к чёрной дыре точки) G2 вернулся в свою изначальную компактную форму. Обычное газопылевое облако не смогло бы противостоять разрушительным приливным силам чёрной дыры. Поэтому другая группа астрономов предположила, что внутри него скрыто несколько звёзд, гравитация которых помогла сохранить целостность всей структуры во время её прохождения рядом с чёрной дырой. И в недавнем исследовании учёные подтвердили это предположение.
Но не только устойчивость G2 служит доказательством того, что это не просто газопылевое облако. На то же указывает и температура объекта, которая почти в два раза выше других известных сгустков пыли и газа в области галактического центра.
За нагрев G2 могут быть ответственны либо другие звёзды в центре Млечного Пути, либо сама сверхмассивная чёрная дыра. Однако другие G-объекты обладают более низкой температурой. К тому же температура G2 оставалась неизменной независимо от того, где находился этот объект, и даже тогда, когда он приближался к Стрельцу А*. Всё это указывает на то, что механизм нагрева G2 исходит изнутри облака.
Результаты 14-тилетних наблюдений за центральной областью нашей Галактики при помощи спектрографа SINFONI, установленного на телескопе VLT в Чили, показали, что G2 — это компактный объект, внутри которого скрываются три молодых по астрономическим меркам звезды. Их возраст составляет около 1 миллиона лет, поэтому их всё ещё окутывает плотная газопылевая оболочка, из которой они появились. Это самые молодые звёзды среди ранее наблюдавшихся в области галактического центра.
Это открытие ставит перед астрономами новый вопрос: откуда взялись эти звёзды? Рядом с чёрной дырой помимо G-объектов находится популяция молодых S-звёзд. Возможно, все они появились в одной и той же области звездообразования, которая затем, под гравитационным воздействием чёрной дыры, была разрушена на отдельные части, образовавшие новые орбиты вокруг ядра Млечного Пути. Однако родительское звёздное скопление не могло находиться рядом с чёрной дырой — окружающая её область не считается благоприятной для звездообразования…
Автор: Алина Нестерова
Источник: phys.org