W jakiś sposób gwiazda rodzi się na końcach wokół czarnej dziury naszej galaktyki: ScienceAlert

Centrum Galaktyki to zasadniczo Dziki Zachód Drogi Mlecznej. Jest zdominowany przez supermasywną czarną dziurę o masie 4,3 miliona mas Słońca i jest uważany za najbardziej nieprzyjazne środowisko w galaktyce.

Jak wiemy, czarne dziury to miejsca, w których gwiazdom grozi pewna śmierć. Gwiazdy, które zapuszczają się zbyt blisko jednej z nich, mogą zostać zredukowane do strumieni gazu i pyłu przez intensywne siły pływowe, kończąc to, co mogło być długim i owocnym życiem łączących się atomów.

Wyobraźcie sobie zaskoczenie, jakie przeżyli astronomowie, gdy znaleźli coś przeciwnego – gwiazdę, która nie umiera, ale rodzi się w pobliżu monstrualnej Drogi Mlecznej, Strzelca A* (Sgr A*).

X3a, jak nazywa się to nowe ciało kosmiczne, ma zaledwie kilkadziesiąt tysięcy lat i jest ledwo rozproszone w czasie kosmicznym. Jednak jest tak blisko Sgr A*, że samo jego istnienie stanowi wyzwanie dla naszego zrozumienia nie tylko powstawania gwiazd, ale także procesów zachodzących w czarnych dziurach.

Pomimo swojej gęstości dynamicznej oraz silnego promieniowania ultrafioletowego i rentgenowskiego, które uniemożliwia fuzję gazu w zarodku gwiazdy, X3a nie tylko nie istnieje, ale znajduje się tam, gdzie nie oczekuje się formowania młodej gwiazdy.

Mając 10-krotność swojego promienia, 15-krotność swojej masy i 24 000 razy większą jasność niż Słońce, nie jest też całkiem małą gwiazdą.

Według zespołu kierowanego przez astrofizyka Floriana Beckera z Uniwersytetu w Kolonii w Niemczech powód jest stosunkowo prosty. X3a nie uformowała się nie na miejscu: uformowała się daleko od czarnej dziury i migrowała do wewnątrz.

„Okazuje się, że kilka lat świetlnych od czarnej dziury istnieje region, który spełnia warunki do formowania się gwiazd” wyjaśnia Peißker. „Ten region, pierścień gazu i pyłu, jest wystarczająco zimny i chroniony przed szkodliwym promieniowaniem”.

Szczegóły formowania się gwiazd są nadal niejasne, ale wiemy, że muszą być spełnione pewne warunki. Gwiazda powstaje w gęstym, zimnym obłoku molekularnym w kosmosie, gdy gęstsza masa zapada się i obraca pod wpływem własnej grawitacji i zaczyna przyciągać grawitacyjnie więcej materii z otaczającego ją obłoku.

Bezpośrednie sąsiedztwo supermasywnej czarnej dziury nie jest szczególnie dobrym środowiskiem dla takich warunków. Sgr A* jest otoczony dyskiem pyłu i gazu zwanym dyskiem akrecyjnym, który obraca się wokół niego z dużą prędkością i emituje intensywne światło. Fotony UV wywierają ciśnienie promieniowania i procesy fotoparowania, które mogą Zmniejszenie powstawania gwiazd A dyski akumulatorów emitują dużo.

Po pewnej odległości od czarnej dziury materia jest wystarczająco gruba, aby chronić przed tymi niszczycielskimi skutkami i utrzymywać temperaturę wystarczającą do tworzenia się gwiazd.

Według analizy zespołu, X3a mogła uformować się w tym regionie, pierścień materii wokół centrum galaktyki. W tym pierścieniu nawet gęstszy obłok mógłby się zlepić, generując wystarczającą masę w obszarze wystarczająco małym, aby zapaść grawitacyjna, która rozpoczyna proces formowania się gwiazd.

Obłok ten miał masę około 100 słońc, a jego grawitacyjne zapadanie się spowodowałoby powstanie wielu młodych gwiazd.

border frame=”0″allow=”akcelerometr; automatyczny start; Zapis do schowka. nośniki kodowane żyroskopowo; Obrazek w obrazku; udostępnianie w sieci „allowfullscreen>”.

Ale X3a nie pozostał na miejscu. Zaczął migrować w kierunku Sgr A*, wciąż otoczony materią w miarę wzrostu. Po drodze mogłeś napotkać inne gęste skupiska i obłoki, które powstały w tym samym środowisku, co pozwoliło młodej gwieździe zgromadzić większą masę. Wciąż znajduje się na tym etapie rozwoju, otoczony materiałem.

To ta bryła materii, zwana X3, jako pierwsza zwróciła uwagę astronomów, zanim rozpoznali maleńką gwiazdę w środku. Wiele instrumentów na podczerwień i bliską podczerwień może dostrzec długofalowe światło gwiazdy, które może przeniknąć przez grubą otoczkę chmur wokół niej. Analiza tego światła ujawniła chemię odpowiadającą dziecięcej gwieździe.

„Dzięki dużej masie około dziesięciokrotnie większej niż Słońce, X3a jest międzygwiezdnym olbrzymem, który bardzo szybko ewoluuje w kierunku dojrzałości” mówi astronom Michel Zajec na Uniwersytecie Masaryka w Czechach.

„Mieliśmy szczęście, że wykryliśmy masywną gwiazdę w centrum otoczki w kształcie komety. Następnie zidentyfikowaliśmy kluczowe cechy związane z młodym wiekiem, takie jak otoczka młodej gwiazdy, która ją orbituje”.

Odkrycie X3a może pomóc astronomom rozwiązać kolejną tajemnicę sprzed dziesięcioleci. Około 20 lat temu obserwowano bardzo młode gwiazdy w pobliżu Sgr A*, gdzie wcześniej sądzono, że mogą istnieć tylko bardzo stare gwiazdy. X3a sugeruje, że odległe młode gwiazdy, po których następuje ich migracja w kierunku Sgr A*, mogą nie być szczególnie rzadkim zjawiskiem.

I może się to zdarzyć nie tylko w naszej galaktyce. Struktury wokół Sgr A* zostały zidentyfikowane w wielu innych galaktykach i mogą zawierać gromady ich własnych młodych gwiazd. To pomysł, który może zmienić nasze rozumienie dynamiki jąder galaktycznych.

Przyszłe prace przetestują opracowany przez zespół model powstawania gwiazd, nie tylko dla Drogi Mlecznej, ale także dla szerszego Wszechświata.

Badania opublikowane w Listy z dziennika astrofizycznego.