У центрі Чумацького Шляху є щось дуже дивне.
Сусідство з надмасивною чорною дірою – досить дивне місце для початку, але в 2020 році астрономи знайшли шість об’єктів, що обертаються навколо Стрільця A*, які не схожі ні на що в галактиці. Вони настільки своєрідні, що їм було присвоєно абсолютно новий клас – об’єкти, які астрономи називають G-об’єктами.
Перші два об’єкти, названі G1 і G2, вперше привернули увагу астрономів майже два десятиліття тому, а їхні орбіти і дивні властивості поступово складалися в єдине ціле протягом наступних років. Вони виглядали як гігантські газові хмари розміром 100 астрономічних одиниць у поперечнику, що розтягувалися, коли наближалися до чорної діри, зі спектрами випромінювання газу і пилу.
“Ці об’єкти виглядають як газ, але поводяться як зірки”, – пояснив у 2020 році фізик і астроном Андреа Гез з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі.
Гез та її колеги вивчали галактичний центр понад 20 років. На основі цих даних команда астрономів на чолі з астрономом Каліфорнійського університету Анною Чурло ідентифікувала ще чотири таких об’єкти: G3, G4, G5 і G6.
Вони знаходяться на дуже різних орбітах від G1 і G2 (на фото вище); всі разом об’єкти G мають орбітальні періоди від 170 років до 1 600 років.
Достеменно невідомо, що вони собою являють, але вихід G2 з періаспісу в 2014 році – тобто найближчої точки орбіти до чорної діри – був, на думку Гез, важливим ключем до розгадки.
“Під час найближчого зближення G2 мала дуже дивний підпис, – каже вона.
“Ми бачили його і раніше, але він не виглядав надто дивним, поки не наблизився до чорної діри і не став витягнутим, а більша частина його газу не була розірвана на частини. Він перетворився з досить нешкідливого об’єкта, коли був далеко від чорної діри, на об’єкт, який дійсно розтягнувся і спотворився при найближчому наближенні і втратив свою зовнішню оболонку, а зараз він знову стає більш компактним”.
Астрономи вважають, що відповідь криється в масивних подвійних зірках. Здебільшого ці зорі-близнюки, замкнені на спільній орбіті, просто спілкуються між собою, як зорі-друзі. Але іноді – подібно до бінарних чорних дір, що зіштовхуються – вони можуть зливатися одна з одною, утворюючи одну велику зорю.
Коли це відбувається, вони утворюють величезну хмару пилу і газу, яка оточує нову зорю протягом приблизно мільйона років після зіткнення.
“Щось повинно було утримувати [G2] компактною і дозволило їй пережити зіткнення з чорною дірою, – додає Чурло. “Це свідчить про наявність зоряного об’єкта всередині G2”.
А що з іншими п’ятьма? Ну, вони теж можуть бути злиттями подвійних зірок. Більшість зірок в центрі галактики дуже масивні, і більшість з них – подвійні. І екстремальних гравітаційних сил, що діють навколо Sgr A*, може бути достатньо, щоб дестабілізувати їхні подвійні орбіти з відносною частотою.
“Злиття зірок може відбуватися у Всесвіті частіше, ніж ми думали, і, ймовірно, є досить поширеним явищем”, – сказав Гез.
” Чорні діри можуть спонукати подвійні зірки до злиття. Цілком можливо, що багато зірок, які ми спостерігаємо і не розуміємо, можуть бути кінцевим продуктом злиття, яке зараз відбувається спокійно. Ми вивчаємо, як еволюціонують галактики та чорні діри. Те, як подвійні зорі взаємодіють одна з одною і з чорною дірою, дуже відрізняється від того, як поодинокі зорі взаємодіють з іншими поодинокими зорями і з чорною дірою”.
Схоже, що об’єкти G мають багато спільного, чим би вони не були, і розширення набору даних може лише надати більше інформації, щоб розгадати цю загадку. Однак, є ще багато чого, що треба з’ясувати. Наприклад, таємничий феєрверк, що виривається з Sgr A*, який також був помічений.
Чи була це запізніла реакція перипаузи G2? Чи космічне шипіння не було таким вже й шипучим? Можливо, нам доведеться продовжувати спостерігати за цим дивним маленьким куточком надмасивної чорної діри, щоб побачити, що станеться далі…