Фабрика зірок:: Чорна колиска галактики.

Нові зірки можуть з'являтися навіть там, де, здавалося б, нічого з'явитися не може - в околицях всепоглинаючих чорних дір. До такого висновку приводять досліди з комп'ютерного моделювання - і він може пояснити незвичайне достаток молодих і великих зірок поблизу центру нашої власної галактики.

У принципі, вважається, що умови в безпосередніх околицях великих чорних дір занадто «жорсткі» для того, щоб у них йшов процес формування зірок. Найпотужніші гравітаційні сили діри не дозволяють хмарам газу стягнута в досить щільні утворення. Однак нещодавно вчені під керівництвом Яна Боннелла (Ian Bonnell) провели комп'ютерне моделювання газової хмари в цих умовах - і показали, що воно цілком може «вижити» навіть тут. Більше того, вплив чорної діри здатне стимулювати утворення з нього більш щільного і стабільного акреційного диска - першого кроку на шляху до появи нових зірок. Спрощено кажучи, процес йде так: газова хмара в околицях чорної діри, притягнуте її тяжінням, починає скорочуватися і рухатися все ближче до неї. Формується більш щільний акреційний диск падаючою в дірку матерії. У цьому-то диску і починають з'являтися зірки.

Втім, потім процес зореутворення в подібних умовах гальмується. «Чорна діра сплющує хмара і сильно розпалює його - але в той же час надто розтягує його в інших напрямах», - пояснює Ян Боннелл. Проте у результаті газові «вузлики», що формуються всередині утворився диска все одно притягують досить навколишнього газу, щоб формування зірки почалися.

Якщо проведена вченими комп'ютерна симуляція правильна, і чорна діра може стимулювати формування зірки з газової хмари , то це може пояснити існування безлічі молодих і великих зірок неподалік від центру нашої галактики, де, як відомо, панує надмасивна чорна діра (близько 3,6 млн сонячних мас).

Частина з цих зірок обертається з скоєно дикою швидкістю і встигають зробити оборот навколо чорної діри в центрі всього за якихось 10 земних років. На думку астрономів, ці зірки колись були учасниками подвійних зоряних систем.


Пролітаючи в небезпечній близькості від чорної діри, такі пари терпіли справжню катастрофу: одна з зірок поглиналася дірою, в той час як інша в результаті складних гравітаційних взаємодій викидалася геть на великій швидкості.

Але є в околицях чорної діри і інша популяція зірок, походження яких тут пояснити набагато важче. Ці молоді зірки рухаються всередині аккреционного газового диска, що оточує діру. За однією з версій, вони були «витягнуті» тяжінням з колись існував зоряного скупчення, на своє нещастя, що опинився поблизу чорної діри. Однак у цьому випадку ми спостерігали б останки «розваленого» скупчення і «хвости» із ще не поглинених остаточно зірок - а подібного не спостерігається.

Експеримент ж, поставлений Боннеллом з колегами, пропонує іншу версію походження цих зірок. На їхню думку, акреційний диск не є останками якогось скупчення, а утворився вже в околицях чорної діри з безформного газової хмари. Симулював на комп'ютері поведінка хмари масою 100 тис. сонць, що знаходиться на відстані 10 світлових років від чорної діри. Моделювання показало, що через 20 тис. років під впливом гравітаційних сил основна частина газу буде викинута геть. Зате залишилися приблизно 10% зберуться в овальний акреційний диск, де починають зароджуватися зірки - з такими ж витягнутими орбітами, як і ті, що спостерігаються на практиці, у зірок поблизу активного центру Чумацького Шляху.

Симуляція збіглася в реальними спостереженнями і в тому, що стосується великої маси утворилися зірок. Для іншої частини Всесвіту подібне зібрання важкоатлетів нехарактерно і зустрічається лише у центру галактики. «Це єдині місця в нашій галактиці і взагалі у Всесвіті, - говорить Боннелл, - де розподіл зірок за масою настільки незвично. І це розподіл нам вдалося відтворити при моделюванні ».

Втім, наскільки насправді вірогідна поява поблизу чорної діри газової хмари з такими ідеальними параметрами, як у Боннелла, ще велике питання. І тепер учені мають намір зайнятися ним впритул.