Группа астрономов под руководством доктора Лу Синя из Шанхайской астрономической обсерватории обнаружила в центре нашей Галактики массивный протозвёздный диск и разобралась с тем, почему у него образовались спиральные рукава.
По результатам исследования было установлено, что этот необычный диск потерял свою изначальную форму, столкнувшись с неким объектом. Из этих результатов также следует, что массивные звёзды могут формироваться точно так же, как и звёзды малой массы – путём образования аккреционных дисков и взаимодействия с пролетающими мимо объектами.
Вокруг нарождающейся звезды обычно формируется аккреционный, или протозвёздный диск из материи – газа и пыли. Эти диски поставляют материю для формирующегося небесного тела – они в каком-то смысле являются звёздными колыбелями, в которых звёзды появляются и вырастают.
Однако до сего момента роль аккреционных дисков в формировании массивных протозвёзд, особенно наиболее горячих звёзд спектрального класса О, превышающих Солнце по массе в 30 и более раз, оставалась неясной.
На расстоянии в 26 000 световых лет от Земли по направлению к центру Галактики существует уникальная среда для формирования звёзд. Кроме сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* там есть огромные запасы плотного молекулярного газа, в основном состоящего из молекулярного водорода H2, из которого и формируются звёзды посредством гравитационного коллапса. Уникальность этой среды в наличии сильных турбулентных потоков, магнитных полей и приливных сил, инициируемых чёрной дырой.
История взаимодействия аккреционного диска и межзвёздного объекта с разницей по времени в 4000 лет между этапами (компьютерная симуляция). В правом верхнем углу — реальное изображение, полученное ALMA
Поскольку между нами и галактическим центром находится огромное количество небесных тел, газа и пыли, наблюдения за этим участком Млечного Пути сильно затруднено. Астрономам с помощью Атакамской большой антенной решётки миллиметрового диапазона (ALMA) удалось получить изображение этого участка с разрешением в 40 угловых миллисекунд. С таким разрешением можно, условно говоря, разглядеть из Москвы футбольный мяч, находящийся в Ростове-на-Дону.
Эта технология позволила астрономам разглядеть аккреционный диск диаметром порядка 4000 а.е., находящийся вокруг формирующейся звезды класса О, уже набравшей массу, в 32 раза превышающей солнечную. Астрономам впервые удалось получить прямые изображения протозвёздного диска в центре Галактики. Наблюдение подтвердило тот факт, что и такие массивные звёзды проходят стадию аккреционного диска.
Кроме того, оказалось, что у диска явственно видны два спиральных рукава, что редко встречается у аккреционных дисков. Диск был горячим и турбулентным, способным противостоять гравитации. Поэтому учёные сделали вывод, что эти рукава появились не из-за гравитационной нестабильности диска, а из-за взаимодействия с внешним объектом.
Такой объект массой в три солнечных был обнаружен недалеко от диска и путём компьютерного моделирования было установлено, что он пролетел рядом с диском порядка 10 000 лет назад, задев его и породив упомянутые спиральные рукава.
В нашей Солнечной системе тоже появлялись подобные гости – двойная система, звезда Шольца, пролетала через облако Оорта 70 000 лет назад, и направила несколько комет во внутреннюю часть Солнечной системы.
