Изображение галактического центра с обсерватории Кека, показывающее X7. (А. Чюрло и др. / UCLA GCOI / Обсерватория У. М. Кека)
На протяжении десятилетий астрономы наблюдали за таинственным сгустком под названием X7, дрейфующим вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, задаваясь вопросом, откуда он взялся.
Проанализировав наблюдения за 20 годами, группа ученых во главе с астрофизиком Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Анной Чюрло обнаружила драматическую трансформацию формы X7, которая почти вдвое превышает ее первоначальную длину.
Это изменение в структуре предполагает, что странный сгусток, скорее всего, состоит из обломков, выброшенных во время относительно недавнего столкновения двух звезд.
"Ни один другой объект в этом регионе не продемонстрировал такой экстремальной эволюции", - объясняет Чюрло.
"Сначала он имел форму кометы, и люди подумали, что, возможно, он получил такую форму от звездных ветров или струй частиц из черной дыры. Но когда мы следили за ним в течение 20 лет, мы увидели, что он становится все более вытянутым. Должно быть, что-то направило это облако по его определенному пути с его определенной ориентацией ".
Если облако обломков действительно является объектом, его открытие проливает свет на некоторые захватывающие динамики в центре галактики, такие как частота столкновений звезд и эффекты экстремальной гравитации. Всего за несколько коротких лет облако пыли и газа будет становиться все более и более спагеттифицированным и попадет в черную дыру Стрелец А * (SgrA *.).
Изучая X7 в течение нескольких лет, исследователи смогли рассчитать его массу, которая примерно в 50 раз превышает массу Земли. Это может быть много для жителя Земли, но в космосе это практически чихание, даже не равное шестой части массы Юпитера.
Изменения в положении облака обломков и его скорости также предполагают, что оно находится на эллиптической орбите вокруг центра галактики с периодом около 170 лет. Или, скорее, это было бы так, если бы они были немного более сплоченными. Моделирование предполагает, что у него не будет возможности завершить одну орбиту.
По прогнозам, его ближайшее сближение с Sgr A *, известным как периастрон, произойдет в 2036 году. В этот момент гравитационная среда разорвет облако на части, оставив рассеянные остатки, которые будут продолжать вращаться вокруг черной дыры, пока они не исчезнут безвозвратно за горизонтом событий. Когда это, наконец, произойдет, тот, кто случайно наблюдает, может увидеть фейерверк.
"Интересно наблюдать значительные изменения формы и динамики X7 в таких мельчайших деталях за относительно короткий промежуток времени, поскольку гравитационные силы сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути влияют на этот объект", - говорит астроном и соавтор Рэнди Кэмпбелл из обсерватории Кек.
X7 имеет некоторое сходство с другими загадочными сгустками, вращающимися вокруг центра галактики, известными как G-объекты. Они были впервые обнаружены около 20 лет назад и представляли собой серьезную загадку: они выглядели как газовые облака, но вели себя как звезды, растягиваясь на периастроне, но появляясь неповрежденными и сжимаясь до более компактной формы, чтобы продолжить движение по своим орбитам.
Астрономы выдвинули гипотезу, что объекты G были звездами, которые слились вместе, образовав огромное облако материала, которое оставалось в пределах гравитационного поля недавно слитой звезды, скрывая ее из виду. Затем исследование, опубликованное в 2021 году, показало, что один из этих объектов, G2, представлял собой молекулярное облако, скрывающее три маленькие звезды; но личности остальных остаются неизвестными.
Несмотря на сходство, X7 также значительно отличается от объектов G. Его эволюция была более драматичной, чем у объектов G, как по форме, так и по скорости, поскольку он растягивается и ускоряется к Sgr A *.
Таким образом, X7 может быть объектом другого типа, чем объекты G, но возможно, что это связано.
Эволюция излучения тепловой пыли X7 с течением времени. (Чюрло и др., ApJL, 2023)
"Одна из возможностей заключается в том, что газ и пыль X7 были выброшены в момент слияния двух звезд", - говорит Чюрло. "В этом процессе объединенная звезда скрыта внутри оболочки из пыли и газа, которая может соответствовать описанию объектов G. И выброшенный газ, возможно, породил объекты, подобные X7 ".
Поскольку X7 не удерживается вместе массой, скрывающейся в его центре, ожидается, что он будет иметь гораздо более короткий срок службы, чем объекты G; возможно, именно поэтому другие подобные объекты еще не обнаружены. Между тем, объединенная звезда, из которой вылетел X7, все еще может находиться в центре галактики, на своей отдельной орбите. Исследователи отмечают, что его орбита очень похожа на орбиту объекта G G3, и предполагают, что G3 может быть родительским объектом.
Однако в настоящее время нелегко исключить другие возможности. Например, X7 мог быть куском мусора, оторвавшимся от более крупного облака. Дальнейшие наблюдения могут помочь сузить круг поисков.
И, конечно, наблюдение за X7 должно быть интересным и полезным само по себе, поскольку оно все ближе и ближе приближается к своей гибели.
"Продолжение мониторинга X7 позволит нам внимательно наблюдать за этими экстремальными изменениями, - пишут исследователи, - которые заканчиваются окончательным рассеиванием остатков этой интригующей структуры приливами".
Исследование было опубликовано в астрофизическом журнале.
Оставить комментарий:
0 comments:
Всегда рады услышать ваше мнение!