Trots de hårda förhållandena som finns kring svarta hål som ligger i mitten av Vintergatan, visar ny forskning att även i en sådan aggressiv miljö kan nya stjärnor och planeter bildas. Möjligheten för detta bekräftas av de upptäckta himmelska kropparna, som är belägna bara några ljusår från svarta hål.
Upptäckt för mer än 10 år sedan, ljusa och supermassiva stjärnor, vars vikt överstiger 4 miljoner gånger solens massa, orsakade våldsam kontrovers i det astronomiska samhället. Absorberas de av svarta hål efter att de bildats? Hur lyckas de hålla sig i sina banor?
De flesta astronomer avvisar tanken att bilda stjärnor i närheten av svarta hål, eftersom de senare orsakar betydande skador på det omgivande rummet, förvränger det och absorberar alla närliggande föremål. Nya studier av små stjärnor i galaxens mitt antyder emellertid motsatsen. Namnlösa: Ett betydande antal "vuxna" stjärnor bildades inte långt från svarta hål.
"Nya tecken på pågående stjärnbildning nära svarta hål är" nageln i kistan "av teorin om att stjärnor bildas enbart statiskt på ett ställe, säger seniorforskare Farhad Yusuf-Zade, Nordvästra Universitetet. "Observationer, om de bekräftas, kommer att indikera en liten sannolikhet att stjärnor kan migrera från andra platser i galaxen", sa forskarna. Stjärnor är födda i moln av damm och gas. Turbulens i dessa moln skapar kluster och knutar som börjar kollapsa under egen vikt. Klyftorna värms upp och komprimeras och omvandlas till protostrar. Den senare fick detta namn på grund av det faktum att termonukleär syntes av väte till helium ännu inte hade börjat.
Protostrar är ofta mycket svåra att urskilja. Detta objekt genererar fortfarande inte tillräckligt synligt ljus på grund av vad som händer inom kärnfusion. Den senare, i sin tur, kan fortfarande vara dold av en gasskiva och dammuppsamlingar kring den.
Det var därför Farhad Yusuf-Zade och hans kollegor, som använde radioteleskopet Very Large Array i New Mexico för att skanna himlen, hittade ingenting i närheten av svarta hål. Forskare har bara fixat gas- och dammskivor runt hål och inte en enda protostar.
"Du själv kan se dessa vackra" kometerliknande "strukturer, säger Yusuf-Zadeh i en intervju med Space.com. Intensiv luminescens kan observeras både från tidigare upptäckta stjärnor och kluster, och från de som först upptäcktes, som till exempel stjärnkluster av Orion-nebulaen.
"Det finns naturligtvis en stor fråga, nämligen hur stjärnor bildas i det omedelbara närheten av det svarta hålet och hur man undviker de negativa effekterna av dessa jättar i grannskapet," noterade Yusuf-Zadeh. "Många forskare hävdar att bildandet av en stjärna nära ett svart hål är uteslutet. Naturen åsidosätter dock dessa påståenden. "
Astronomer räknade ut hur man löser detta mysterium. Under det senaste decenniet har de utvecklat två scenarier, som båda testas på ett närliggande svart hål, för att simulera processen med stjärnformation. I det första fallet kan gas- och dammackumulationer falla ihop i det svarta håls starka gravitationsfältet och formas i skivan som omger det. Det är på den här skivan att de unga stjärnorna kommer att bildas, och samma diskar runt stjärnorna kommer att bli grunden för planets utseende. Detta scenario föreslogs första gången 2005 av Sergei Nyashkin, en astronom från University of Leicester i Storbritannien, och var en förklaring av bildandet av lågmassestjärnor.
Det andra scenariot innebär att gasmoln sträcker sig i ett långt smalt band, vilket påverkas av två motstående gravitationskrafter från ett svart hål och håller detta band nära dig. I detta band uppstår bildandet och den tvungna existensen av stjärnor och planeter.
Båda scenarierna är utformade för att förklara bildandet av stjärnor nära ett svart hål som kallas Skytten A.
Men vissa forskare rusa inte till slutsatser.
"Vår galaxs centrum är en unik och extrem plats, som är radikalt annorlunda från vårt solsystem," säger Jessica Lou, en astronom vid University of Hawaii Astronomy. "Därför är det viktigt att astronomer inte rusar till sina slutsatser."
"Liknande gaskluster, med liknande form för protostrar, observerades i klustret intill Orion Nebula, det finns andra platser med liknande små gasproppar som inte gränsar till svarta hål", varnade Lu för att svara på en fråga från Space.com.
Tidigare trodde man att även små stjärnor bildades inom några ljusår. Överraskningen är det möjliga faktumet att bilda stjärnor i extremt ogynnsamma förhållanden under många ljusår i närheten av svarta hål. I regel bryter en disk runt ett protostar upp i kolsatser av gas och damm, som därefter komprimeras till framtida planeter. Men i de extrema förhållandena i grannskapet med ett svart hål förloras effekterna av stjärnvindar, "lejon" -delen av massan av dessa skivor. Yusuf-Zadeh och hans kollegor tror att trots den ogynnsamma miljön kvarstår en tillräcklig mängd material runt protostaren för planeringens utformning.
Forskargruppen planerar att använda Atakams högmilimeter / submillimeterradioteleskop i norra delen av Chile i en vidare studie av bildandet av planeter och stjärnor. Högkänsligheten hos dessa teleskop hjälper till att täcka ett större utrymme med potentiella protostrar och gaskluster.
"Vi börjar nu bara utforska detta område," sade Yusuf-Zadeh och tillade att sökandet efter frågor om stjärnformning i närheten av svarta hål fortsätter i framtiden.
Resultaten och kommentarerna om studierna av bildandet av stjärnor nära svarta hål kommer att publiceras i nästa nummer av The Astrophysical Journal Letters, och finns också tillgängliga online.
