Астрономы впервые отыскали двойную звезду вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути

Астрономы впервые обнаружили двойную звездную систему вблизи сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути. Система могла образоваться вблизи черной дыры, а в ближайшем будущем ее компоненты могут слиться в одну звезду. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

В пределах парсека (около 3,26 световых лет) от сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, расположенной в центре Млечного Пути, находятся звезды, составляющие ядерное скопление — одно из самых плотных и массивных скоплений в нашей галактике. В окрестностях черной дыры наблюдается больше всего звезд поздних спектральных типов возрастом более трех миллиардов лет, что объясняется постепенным приближением по мере старения звезд к черной дыре, а также торможением процессов звездообразования излучением, возникающим вблизи черной дыры, и приливными силами, создаваемыми ее гравитационным полем. Тем не менее звезды в окрестностях Стрельца А* все же могут формироваться.

Однако среди объектов S-скопления, куда входят как звезды, способные подлетать к Стрельцу А* на очень малые расстояния, так и G-объекты разных типов, есть относительно молодые звезды ранних спектральных типов, возрастом около 4-6 миллионов лет. Они также считаются одиночными, но могли по некоторым признакам быть двойными. Чтобы лучше разобраться в динамической эволюции звезд, особенно массивных, вблизи черной дыры, ученые ищут двойные системы вблизи Стрельца А*.

Группа астрономов во главе с Флорианом Пайсскером (Florian Peißker) из Института астрофизики Кёльнского университета сообщила о первом случае обнаружения двойной системы звезд вблизи Стрельца А*. Исследователи анализировали данные наблюдений спектрографа ERIS и архивные данные наблюдений спектрографа SINFONI, установленных на комплексе телескопов VLT, за объектом D9, входящим в S-скопление, который демонстрирует сходство с G-объектами и выглядит запыленным. Они также использовали снимки, полученные камерой NIRC2 обсерватории Кека.

D9 максимально сближается со Стрельцом А* до 0,75 угловых секунд, орбита объекта вытянутая (эксцентриситет 0,32) и ориентирована почти ребром к земному наблюдателю. Собственная поперечная скорость объекта составляет 249,43 километров в секунду. Наблюдаемые периодические колебания лучевой скорости объекта, выявленные в спектрах, навели ученых на мысль о его двойственности.

Оказалось, что D9 — действительно двойная система, массы звезд составляют 2,8 масс Солнца (скорее всего это звезда Хербига (Ae/Be)) и 0,73 массы Солнца (скорее всего это звезда типа Т Тельца). Орбитальный период системы составляет 372 дня, а длина большой полуоси составляет 1,59 астрономической единицы, что достаточно мало, для того, чтобы пара была разрушена приливными силами со стороны черной дыры. Возраст системы составляет около 2,7 миллиона лет.

Предполагается, что пара могла сформироваться вблизи черной дыры в результате миграции к ней молекулярного облака. Система может содержать околозвездный диск из газа и пыли вокруг звезд. Вторичная звезда может также порождать звездные ветра. В настоящее время система может считать тройной, где внутренняя двойная будет парой звезд, а внешнюю двойную будет образовывать пара звезд и черная дыра. Также не исключается идея, что в прошлом система была тройной звездой, но одна из звезд была выброшена прочь и стала гиперскоростной звездой. В ближайший миллион лет две звезды сольются воедино из-за взаимодействий в текущей тройной системе.

Таким образом, молодые звезды S-скопления могли ранее потерять своих компаньонов вблизи черной дыры из-за событий выброса звезд или слияний звезд, а некоторые из G-объектов могут быть результатами таких слияний или парами звезд, готовых слиться.

Вокруг черной дыры в центре Млечного Пути есть много интересных и красивых объектов, полюбоваться панорамой можно тут.