Міжнародна група дослідників виявила подвійну зорю, що обертається близько до Стрільця A*, надмасивної чорної діри в центрі нашої галактики. Це перший випадок, коли пару зір знайдено в околицях надмасивної чорної діри. Відкриття, зроблене завдяки спостережним даним, що зібрані за допомогою Дуже великого телескопа (Very Large Telescope, VLT) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO), дасть змогу астрономам зрозуміти, як зорі виживають в середовищах з екстремальною гравітацією, і може прокласти шлях для виявлення планет поблизу Стрільця A*.
«Чорні діри не такі руйнівні, як ми вважали», — каже Флоріан Пейскер (Florian Peißker), дослідник з Кельнського університету в Німеччині, провідний автор дослідження. Його результати оприлюднені в Nature Communications. Подвійні зорі, пари зірок, що обертаються одна навколо одної, дуже поширені у Всесвіті, але ніколи раніше їх не знаходили поблизу надмасивної чорної діри, де інтенсивна гравітація може зробити зоряні системи нестабільними.
Це нове відкриття показує, що деякі подвійні зорі можуть ненадовго процвітати навіть за руйнівних умов. D9, так називають нещодавно відкриту подвійну зорю, виявили вчасно: її вік, за оцінками, становить лише 2,7 мільйона років, і сильна гравітація сусідньої чорної діри, ймовірно, змусить її злитися в одну зірку всього за один мільйон років. Це дуже короткий відтинок часу для такої молодої системи.
D9 — це перша пара зір, знайдена поблизу Стрільця A*, надмасивної чорної діри в центрі Молочного Шляху. На зображенні показана лінія випромінювання водню, нанесена на мапу за допомогою приймача випромінювання SINFONI на Дуже великому телескопі Європейської південної обсерваторії. Прилад будує спектр для кожного окремого пікселя зображення; протягом багатьох років було виявлено, що випромінювання навколо D9 періодично коливається в бік червоної та синьої довжин хвиль. Це вказало на те, що D9 насправді є двома зорями, які обертаються одна навколо одної. Авторські права на зображення ESO/F. Peißker та ін. Фото з сайту www.eso.org.
«Це дає коротке вікно в космічних масштабах часу для спостереження такої подвійної системи — і нам це вдалося!», — пояснила співавтор відкриття Емма Бордьє (Emma Bordier), дослідниця з Кельнського університету та колишня студентка ESO.
Протягом багатьох років астрономи вважали, що екстремальне середовище поблизу надмасивної чорної діри перешкоджає утворенню там нових зір. Кілька молодих зірок, знайдених неподалік від Стрільця A*, спростували це припущення. Відкриття молодої подвійної зорі тепер показує, що навіть пари зір мають потенціал для формування в цих суворих умовах. «Система D9 показує явні ознаки присутності газу та пилу навколо зір. Це свідчить про те, що це може бути дуже молода зоряна система, яка, мабуть, утворилася поблизу надмасивної чорної діри», — пояснює співавтор відкриття Міхал Заячек (Michal Zajaček), науковий співробітник Університету Масарика в Чехії та Кельнського університету.
На мапі показано ділянку неба, в напрямі на яку міститься Стрілець A* — чорна діра позначена червоним колом у сузір’ї Стрільця. На мапі наведено більшість зір, видимих неозброєним оком за хороших умов. Авторські права на зображення: ESO, IAU та Sky & Telescope. Фото з сайту www.eso.org.
Нещодавно відкриту подвійну систему знайдено в щільному скупченні зір та інших об’єктів, що обертаються навколо Стрільця A*, яке називається скупченням S. Найзагадковішими в ньому є G-об’єкти. Їхня поведінка вказує на те, що це зорі, але вони мають вигляд хмар газу та пилу.
Саме під час спостережень за цими загадковими об’єктами наукова група виявила дивовижну закономірність у D9. Дані, отримані за допомогою приймача VLT ERIS, у поєднанні з архівними даними, отриманими за допомогою приймача SINFONI, виявили повторювані варіації швидкості зорі. Це вказало на те, що D9 насправді є системою із двох зір, що обертаються одна навколо одної. «Я вважав, що мій аналіз помилковий, — сказав Пейскер, — але спектроскопічна картина охоплювала приблизно 15 років спостережень, і стало зрозуміло, що це насправді є перша подвійна система, яку ми спостерігаємо в скупченні S».
Результати проливають нове світло на те, чим можуть бути загадкові G-об’єкти. Наукова припускає: вони можуть бути комбінацією подвійних зір, які ще не злилися, і залишків речовини від тих, що вже злилися в одну.
Точна природа багатьох об’єктів, що обертаються навколо Стрільця A*, а також те, як вони могли сформуватися так близько до надмасивної чорної діри, досі є загадкою. Але незабаром оновлення GRAVITY+ до інтерферометра VLT та інструмент METIS на Надзвичайно великому телескопі (Extremely Large Telescope, ELT) ESO, який нині будують в Чилі, може це змінити. Обидва інструменти дадуть змогу науковій групі виконувати докладніші спостереження за центром Галактики, щоб розкрити природу відомих об’єктів і, безсумнівно, відкрити більше подвійних зір і молодих систем. «Наше відкриття наштовхує нас на здогади про наявність планет, оскільки вони часто утворюються навколо молодих зір. Здається правдоподібним, що виявлення планет у центрі Галактики — це лише питання часу», — підсумував Пейскер.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
