RW Space

В центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец А*. Она находится на расстоянии примерно 27 000 световых лет от Земли и имеет диаметр 23,5 миллиона километров.

Впервые в мире группа астрономов под руководством Флориана Пайскера из Кельнского университета в Германии обнаружила двойную звездную систему, вращающуюся вокруг эта черная дыра.

Система известна как D9. Его открытие, о котором объявлено в новой статье, опубликованной сегодня в Nature Communications, проливает свет на экстремальные условия в центре нашей галактики Млечный Путь.

Это также помогает объяснить давнюю космическую загадку о том, почему некоторые звезды летят в космосе намного быстрее, чем другие.

Двойная звездная система — это просто две звезды, вращающиеся вокруг друг друга.

Наше Солнце не является частью двойной системы, и это хорошо: мы не хотели бы, чтобы еще одна звезда блуждала по нашей Солнечной системе. Это нарушит орбиту Земли; мы бы поджарились или замерзли.

Наблюдения показывают, что около двух третей звезд Млечного Пути одиночные звезды, а остальные являются частью двойной или кратной звездной системы. Более крупные звезды с большей вероятностью образуют пары.

Двойные звездные системы полезны астрономам, поскольку в их движении содержится богатство информации. Например, скорость и расстояние орбит говорят нам о массах звезд.

Для одиночную звезду, напротив, мы обычно определяем ее массу по ее яркости.

Технически сложное открытие

Хотя ученые ранее предсказывали, что двойные звездные системы существуют вблизи сверхмассивных черных дыр, они никогда их не обнаруживали.

Это недавнее открытие было технически весьма сложным. Мы не можем просто посмотреть на систему и увидеть две звезды, потому что она слишком далеко.

Скорее Астрономы использовали Очень Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории, чтобы измерить смещение звездного света, известное как эффект Доплера. Это показало, что свет звездной системы имел характерное колебание, указывающее на наличие орбиты.

Но команда сделала многое более того.

Поскольку двойные звезды содержат огромное количество информации, астрономы могли бы вычислить, что именно эта система примерно Возраст 2,7 миллиона лет. То есть 2,7 миллиона лет назад эти звезды впервые зажглись.

Вероятно, они родились не в экстремальное окружение черной дыры, поэтому, если только они не забрели в эту окрестности совсем недавно, они продержались в своей нынешней среде около миллиона лет.

Это, в свою очередь, говорит нам о способности черной дыры разрушать звезды на своей орбите. Черные дыры — загадочные существа, но подобные подсказки помогают нам разгадать их природу.

Вращение вокруг черной дыры

Ситуация открытие астрономов вполне знакомо.

Подумайте о Луне: она вращается вокруг Земли, а Земля и Луна вместе вращается вокруг Солнца. Поскольку гравитация является силой притяжения, она может выводить множество небесных объектов на сложные орбиты. Сложность этого сценария легла в основу недавней книги и серии Netflix «Задача трех тел».

Если это так, сложно, может ли все это развалиться? Расположение Луна-Земля-Солнце стабильно, поскольку два из трех тел – Земля и Луна – расположены намного ближе друг к другу, чем другое тело, Солнце.

Луна и Земля расположены настолько близко, что с точки зрения Солнца это фактически устойчивая система двух тел.

Но если все три тела взаимодействуют, система может развалиться. Два тела даже могут полностью вытолкнуть третье тело.

Звезды с необычной скоростью

Этот механизм, вероятно, объясняет космическую тайну: сверхскоростные звезды.

Большинство звезды в ночном небе движутся по типичной, почти круговой орбите вокруг центра нашей галактики. Орбитальные скорости составляют около 200 километров в секунду: очень быстро на Земле, но ничего особенного в космосе.

Однако с 2005 года мы обнаружили около 20 сверхскоростных звезд, которые проносятся через нашу галактику со скоростью более 1000 километров в секунду. второй. Как?

Наша лучшая текущая идея заключается в том, что гиперскоростные звезды когда-то были частью двойной системы, вращающейся вокруг нашей сверхмассивной черной звезды. дыра. Со временем звезды подошли слишком близко к черной дыре, в результате чего образовалась сложная орбита.

В суматоха, выстрелы вызвала черная дыра, одна из звезд была выброшена. Он улетел во внешний Млечный Путь, где мы видим его как сверхскоростную звезду.

Нахождение фабрики гиперскоростей

Это интересная теория.

Теоретические расчеты показывают, как работает механизм и скорости примерно правы. Наблюдения показывают, что многие из известных сверхскоростных звезд, по-видимому, устремляются в сторону от центра галактики, что является еще одним плюсом теории. Но как еще мы могли бы проверить эту идею?

Очевидный способ — искать двойные звезды вокруг нашей сверхмассивной звезды. черная дыра.

Астрономы пристально следят за нашим галактическим центром на протяжении десятилетий. Его не так уж сложно найти на ночном небе, как вы можете видеть на изображении ниже.

Вот два надежных способа найти Стрельца А*. Сначала найдите Антарес (яркий и красный), который является центром спины Скорпиона, а затем проследите за телом скорпиона до кончика хвоста, который находится недалеко от черной дыры. Альтернативно, установите на свой телефон приложение «Спокойное ночное небо»; они потрясающие.

В контексте этих теорий это недавнее открытие очень важно. Астрономы обнаружили двойную звездную систему вокруг нашей сверхмассивной черной дыры. Важная часть головоломки гиперскорости становится на свои места.

Люк Барнс, преподаватель физики, Университет Западного Сиднея

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.