Dauguma Paukščių Tako žvaigždžių, tokių kaip mūsų pačių Saulė, juda milijonų metų ilgio beveik žiedinėmis orbitomis, kurių nepertraukia super masyvi juodoji skylė (SMBH) galaktikos viduryje. Tačiau Paukščių Take žvaigždės gali rodyti neįprastai pašėlusius ir labai ekscentriškus judesius. Tie, kurie yra arčiausiai SMBH, didžiąją laiko dalį praleidžia netoli afeliono - toli nuo jo renginių horizonto. Bet SMBH negailestingas gravitacinis sukibimas netrukus vėl juos patraukia į perihelioną. Kai šios žvaigždės praranda savo pagrindą SMBH gravitacijoje, jos greitai įsibėgėja - tik dėl to, kad jų orbitos kampas yra labai didelis, visiško ištirpimo pavyksta išvengti.
Tokias „S-žvaigždes“ 2002 m. Pirmą kartą atpažino dvi nepriklausomos astronomų komandos (vienai vadovauja Reinhardas Genzelis Maxo Plancko institute Garchinge, Vokietijoje, o kitai Andrea Ghez UCLA). Dėl didelės dujų ir dulkės, apėmusios galaktikos branduolį, būriai turėjo aptikti šiuos labai judrius šaltinius, naudodami infraraudonąją šviesą. Ieškant žvaigždžių spektro pokyčių ir nustatant, kaip greitai jie juda santykyje su kitais objektais, buvo galima gauti tikslias orbitas. Per trejus metus nuo jų atradimo, viena S-žvaigždė (S2) beveik baigė visą Pieno kelio SMBH orbitą.
Tačiau S žvaigždutėse yra kažkas labai savito. Remiantis dabartiniais žvaigždžių evoliucijos modeliais, šios žvaigždės turėtų būti labai senos, tačiau kažkaip sugebėjo išlaikyti visas jaunystės savybes.
Teoriniai astronomai Melvyn Davies iš Lundo observatorijos (Švedija) ir Andrew Kingas iš Lesterio universiteto, Jungtinė Karalystė turi atsakymą: „Mūsų nuotrauka tuo pačiu metu paaiškina, kodėl S žvaigždės orbitos yra sandariai susietos, ir stebimas raudonų milžinų išeikvojimas pačiame centre. galaktikos “. Daugelis žvaigždžių, matomų aplink mus (už „Milky Way Central“), gerai suprato gyvenimo ciklą. Šios žvaigždės eina per „pagrindinę raidos seką“ - jos yra kaip dideli žemos temperatūros kūnai su smirdančiomis centrinėmis lydymosi krosnimis ir baigiasi kaip maži balti nykštukai, spinduliuojantys „šilumą“ kaip matomą šviesą, tyliai vėsdami savo dangiškos karjeros prieblandoje.
Žvaigždės likimą pirmiausia lemia jos masė. Super masyvios žvaigždės (tokios puikios kaip 150 saulės) gyvena labai greitai ir išgyvena net penkiasdešimt tūkstančių metų. Jaunystės metu šios žvaigždės pasirodė kaip ryškiai mėlynos spalvos milžinai, kurių paviršiaus temperatūra siekia net 30 000 laipsnių C. Tuo tarpu tokios kuklios žvaigždės, kaip Saulė, gyvena daug ilgiau, 5–15 milijardų metų saikingai žėrinčios esant žemesnei paviršiaus temperatūrai (5000–10 000 laipsnių). C). Visų žvaigždžių branduolinės krosnys suteikia energijos, reikalingos matomai šviesai sukurti. Žvaigždei subrendus, jos branduolinė krosnis auga paviršiaus plote ir skleidžia vis daugiau ir daugiau radiacijos. Tam tikru metu šerdies spinduliuotės slėgis tampa toks intensyvus, kad žvaigždės išorinė atmosfera daug kartų išsipučia. Šis difuzinis žemos temperatūros dujinis apvalkalas astronomams sako, kad žvaigždė yra gerai pažengusi į amžių ir artėja prie savo gyvavimo ciklo pabaigos.
Tačiau tarp „S“ žvaigždžių „Pieno kelio centre“ tokių „raudonųjų milžinų“ nėra.
Visos žvaigždės yra suskirstytos į grupes ir sudaro asociacijas. Tai turėtų apimti S žvaigždutes šalia SMBH. Žvaigždžių sankaupos nusėda kaip grupė iš didelių skraidančių dulkių ir pirmtakų dujų regionų. Nors kasetės žvaigždės yra sujungtos gravitaciniu ryšiu, potvynio jėgos iš galaktikos centro gali jas nubraukti per milijonus metų. Atskiros žvaigždės tokiuose spiečiuose tada spiraliauja į vidų link galaktikos branduolio. Kai tai įvyksta, šios žvaigždės turėtų sensti ir tapti žvaigždėmis žvaigždėse - labai spinduliuojančiomis mėlynomis žvaigždžių šerdimis, kurias užgožia labai išsipūtę dujiniai raudonai milžiniški vokai. Savo knygoje „Galaktikos centro žvaigždės“ (paskelbta 2005 m. Kovo 21 d.) Autoriai sako: „S žvaigždžių orbita yra regione, kur potvynio jėgos iš centrinės supermasyvios juodosios skylės neleidžia formuotis žvaigždėms“.
Remiantis dabartiniu astronominiu mąstymu, S žvaigždės taip pat turėtų susiformuoti spiečiuose, ir šie spiečiai turi kilti atokiau nuo potvynio jėgų šalia galaktikos branduolio. Be abejo, S-žvaigždžių gimimo ciklas gali skirtis nuo kitų žvaigždžių. Viena iš teoretikų ištirtų idėjų yra tai, kad branduolinės S žvaigždės susiformuoja dėl neseniai įvykusių tankių molekulinių debesų susidūrimų netoli Pieno kelio centro. Kita mintis yra tai, kad jie gali būti išstumti iš smėlio disko, suplanuoto patį SMBH. Atsižvelgiant į jų šviesumą ir aukštą temperatūrą (30 K laipsnių C), S žvaigždės turi turėti vidutines mases (~ 10 saulės) ir gyventi palyginti trumpą gyvenimo ciklą (~ 10 myrų). Dėl šių apribojimų visos pagrindinės S žvaigždės turi būti palyginti jaunos, o naujos turi formuotis nuolat.
„Tikėtinas alternatyvus vaizdas yra tas, kad S žvaigždės atsiranda dėl dinamiškų trinties paskendus didžiulėms žvaigždžių spiečiams juodosios skylės link. Tačiau atoslūgiai tokias grupes naikina daug toliau nei stebimų S žvaigždžių sritis. Norint pateikti S žvaigždes, reikia išsibarstyti į beveik radialines orbitas, veikiant gravitacinei sąveikai su kitomis žvaigždėmis. Tačiau šis procesas vyksta tokiu laiku, kuris žymiai viršytų stebimų temperatūrų tokių žvaigždžių pagrindinį tarnavimo laiką. “ rašo pora.
Tiesą sakant, pagrindinės S žvaigždės turi būti arba labai jaunatviškos, ir į SMBH regioną patekti kokiu nors nežinomu mechanizmu, arba jos turi būti daug senesnės nei manyta ir kažkaip paversti „jaunatviškomis“ sąveikaujant su juodąja skyle ir jos artimiausiomis apylinkėmis. Ar Paukščių Tako galaktikos centre gali būti „žvaigždžių jaunystės fontanas“?
„Žvaigždžių išpardavimas išsprendžia gimimo problemą“, - sako autoriai. „... vienintelės žvaigždės, kurias galima identifikuoti kaip„ Galaktikos centro “raudonuosius milžinus, praranda vokus ir vietoj jų virsta S žvaigždėmis.“ Pagrindinės S žvaigždės išgyveno klasterių gimimo ir brendimo procesą, panašų į mūsų Saulę. Kadangi jie gali būti ne tokie masyvūs, kaip kadaise manyta (~ 1-4 saulės masės), jie turėjo daugiau laiko judėti link šerdies.
Varomi į vidų gravitaciniu išsibarstymu iš masyvesnių žvaigždžių, šie senstantys raudoni milžinai gauna kosminį „veido pakėlimą“ - kai juodosios skylės potvynio jėgos pašalina savo išorinius apvalkalus, kad prisijungtų prie kitų dujų, maitinančių patį SMBH. Dėl daugiau nei kartą apgalvotos ilgaamžiškumo šios mažesnės masės žvaigždės turėjo pakankamai laiko atvykti į galaktikos branduolį iš atokesnių grupių. Tai, kad jie neteko gaubtų, paaiškina jų santykinį blizgesį, aukštą temperatūrą ir akivaizdžią jaunystę.
Ar mūsų pačių Saulė turi tokią ateitį prieš ją?
Anot Melvyn Davies, „Ne, saulė nepatirs tokio paties likimo. Mes per toli nuo galaktikos centro. Mes esame maždaug 30000 šviesmečių nuo juodosios skylės; žvaigždės, kurios išsibarstė, atsirado iš arčiau, tikrai ne vėliau kaip per 3000 šviesmečių “. Profesorius Andrew Kingas priduria: „Saulė neturi artimo palydovo, kuris galėtų sutrikdyti normalią jos evoliuciją. Taigi ilgainiui jis taps raudonu milžinu ir taps balta nykštukė.
Na, atrodo, kad galaktikos centre Solui nėra jaunystės fontano.
Parašė Jeffas Barboras
