Недалеко от центра Млечного Пути располагается плотное скопление звезд и других объектов, известное под названием S-кластер. Оно находится в радиусе нескольких световых дней от черной дыры Стрелец A*. В этой области космические тела движутся по экстремально вытянутым и хаотичным орбитам из-за сильного воздействия гравитационного поля Стрельца A*.
Скопление уже давно привлекает внимание астрономов. Одна из причин: там находятся загадочные G-объекты, которые ведут себя как звезды, но при приближении к черной дыре «растягиваются» и начинают выглядеть как облака газа и пыли. Они интересны астрономам, так как поведение G-объектов позволяет изучать сильные гравитационные взаимодействия, аккрецию материи на черные дыры и космическую физику.
Во время спектроскопических наблюдений за S-кластером, которые проводила международная команда астрономов под руководством Флориана Пайскера (Florian Peißker) из Кельнского университета (Германия), ученые обнаружили звезду, чье поведение было достаточно странным. С помощью двух научных приборов, установленных на телескопах VLT, принадлежащих Европейской Южной Обсерватории — ERIS и SINFONI (позволяют вести наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне), исследователи выявили периодические изменения в скорости звезды. Дальнейший анализ показал, что наблюдаемая звезда на самом деле представляет собой два светила, обращающихся вокруг общего центра масс с периодичностью в 372 земных дня. Новая звездная система получила обозначение D9.
«Долгое время мы полагали, что экстремальные условия вблизи сверхмассивной черной дыры не позволяют формироваться там новым звездам. На деле же оказалось, что черные дыры не такие разрушительные, как мы считали. Двойные звезды — частое явление в космосе, но раньше их никогда не находили вблизи сверхмассивных черных дыр, сильная гравитация которых может превратить эти светила в космическое спагетти», — пояснил Пайскер.
Статья по теме: Как ученые “охотятся” за планетами земного типа в системе Альфа Центавра
Вокруг светил, составляющих систему D9, астрономы обнаружили признаки наличия газа и пыли. По словам авторов научной работы, это говорит о том, что система может быть очень молодой, вероятно, она сформировалась в окрестностях черной дыры 2,7 миллиона лет назад. Однако ученые предполагают, что, скорее всего, эти звезды сольются в одну, причем всего через миллион лет — очень короткий по космическим меркам промежуток времени для такой молодой системы.
Масса светил D9 составляет 2,8 и 0,73 масс Солнца. Авторы отметили, что «система устойчива к разрушению». Это означает, что звезды, вероятно, не будут разорваны гравитационными приливными силами черной дыры.
Статья по теме: Ученые открыли звезды, которые испускают «облака пыли»
Причина устойчивости в том, что расстояние между звездами составляет всего 1,59 астрономические единицы, это намного меньше приливного радиуса разрушения — 42,4 астрономические единицы. Иными словами, гравитация черной дыры недостаточно сильна на расстоянии, на котором находятся от горизонта событий звезды. Светила в двойной системе D9 расположены очень близко друг к другу, чтобы их собственная гравитация удерживала звезды вместе, и при этом достаточно далеко, чтобы звезды не разрушило воздействие Стрельца A*.
Полученные результаты проливают новый свет на то, чем могут быть загадочные G-объекты. Команда астрономов предполагает, что, вполне возможно, эти тела не что иное, как слившиеся двойные звезды или остаточный материал уже слившихся светил.
Результаты исследования изложены в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.