Роддом вместо кладбища. Почему центр нашей Галактики оказался не таким смертоносным, как мы думали.

Долгое время центр нашей Галактики описывали как место, где звезды обречены на гибель, область, полностью подчиненную сверхмассивной черной дыре Стрелец A*, чья гравитация растягивает, разрывает и поглощает все, что подходит слишком близко. Теперь эта картина оказалась не такой однозначной. Новый набор наблюдений показывает, что рядом с черной дырой есть объекты, которые не разрушаются, а спокойно живут на устойчивых орбитах.

Используя один из самых продвинутых инфракрасных инструментов в мире, астрономы обнаружили несколько загадочных "пыльных объектов" возле Стрельца A*, которые ведут себя не как обреченные облака газа. Вместо того чтобы расползаться и тянуться в нити под действием приливных сил, они стабильно обращаются вокруг черной дыры и больше напоминают скрытые звезды, укутанные в плотные оболочки из пыли. По словам руководителя работы Флориана Пайсскера из Университета Кёльна, тот факт, что такие объекты двигаются настолько устойчиво так близко к черной дыре, сам по себе очень необычен.

Это открытие заставляет пересмотреть представление о том, что возможно в одной из самых экстремальных областей во Вселенной, и меняет взгляд на выживание и рождение звезд в окрестности сверхмассивных черных дыр. Оказывается, место, которое привыкли считать космической мясорубкой, может быть куда более разнообразной средой, чем предполагалось.

Новые данные получены с помощью инструмента ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph), установленного на Очень Большом Телескопе (VLT) в Чили. ERIS работает в ближнем инфракрасном диапазоне, что критически важно для исследований центра Млечного Пути. Эта область скрыта за плотными облаками газа и пыли, которые не пропускают видимый свет, поэтому обычные телескопы буквально "слепнут", глядя в сторону ядра Галактики.

Ранее астрономы видели возле Стрельца A* странные объекты, но не могли точно сказать, чем они являются, пылевыми облаками, звездами или чем то промежуточным. Чтобы разобраться, команда Пайсскера проследила за четырьмя известными объектами G2, D9, X3 и X7. У каждого из них была своя загадочная история. Например, G2 долго считали просто облаком газа, которое медленно приближается к черной дыре и в какой то момент должно без шансов растянуться в тонкую "вермишель" и развалиться, классический сценарий так называемой спагеттификации. Однако наблюдения ERIS показали, что G2 сохраняет компактную форму и движется как цельный объект. Лучшее объяснение такое, внутри облака скрыта звезда, чья собственная гравитация удерживает пыльный кокон от разрушения.

Еще интереснее объект D9, двойная звездная система, которую та же группа исследователей обнаружила в 2024 году. Она находится настолько близко к сверхмассивной черной дыре, что по расчетам долго существовать не должна. Сильная гравитация либо разорвала бы пару, либо заставила бы звезды слиться в одну. Но ERIS показал, что D9 по прежнему остается целой и стабильно обращается вокруг черной дыры. Это первая известная науке двойная система, обнаруженная на столь экстремальном расстоянии от подобного объекта.

То же самое касается X3 и X7. Ранее их пытались описывать как слабые, легко разрушаемые сгустки вещества. Однако внимательное отслеживание их движения и формы показало, что и они следуют устойчивым орбитам и ведут себя как компактные самогравитирующиеся объекты. Логичный вывод, внутри этих пыльных оболочек тоже прячутся звезды, как и в случае с G2.

Все четыре объекта ведут себя не так, как вели бы себя обычные пылевые облака. Простая пыль при приближении к черной дыре должна растягиваться, деформироваться и в итоге рассеиваться. Высокое разрешение и длительная серия наблюдений с ERIS позволили получить непрерывные, детальные изображения этих тел и проследить их эволюцию. Этого оказалось достаточно, чтобы уверенно сказать, что перед нами не разлетающиеся комья вещества, а компактные структуры, которые удерживаются собственной гравитацией и пока успешно сопротивляются разрушительным силам окрестностей Стрельца A*.

В результате центр Млечного Пути предстает менее агрессивным и куда более сложным местом. Вместо простого образа космического "пожирателя" звезд, черная дыра и ее окрестности оказываются средой, где могут выживать и, возможно, рождаться необычные пыльные звезды. Эти результаты хорошо ложатся на набирающую силу идею о том, что вблизи галактических центров часто происходят слияния звезд. Такой "космический трафик" столкновений и объединений может объяснить происхождение части странных объектов, которые астрономы наблюдают в этой области.

При этом исследователи подчеркивают, что их работа имеет ограничения. ERIS не видит сами звезды внутри оболочек напрямую, он фиксирует их существование по движениям и структуре пыльных коконов. Чтобы окончательно убедиться в устойчивости орбит и понять, чем закончится судьба систем вроде D9, понадобятся годы новых наблюдений.

Следующий качественный рывок ожидается с вводом в строй телескопа ELT (Extremely Large Telescope), который сейчас строится. Его разрешение будет намного выше, чем у нынешних инструментов, поэтому он сможет буквально "заглянуть" в центр пыльных оболочек и показать, что скрывается внутри, молодые звезды, продукты слияний или объекты совершенно иного типа, к которым у астрофизиков пока нет готовых категорий.

Одно ясно уже сейчас, центр нашей Галактики оказался куда менее однозначным, чем казалось раньше. Вместо чистой зоны разрушения мы видим сложный, динамичный и удивительно "деликатный" мир рядом с черной дырой. Исследование с результатами этих наблюдений опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.