Већина звезда Млечног пута - попут нашег Сунца - креће се у милионима старим кружним орбитама које не ометају супермасивне црне рупе (СМБХ) усред галаксије. Али на Млечном путу централне звезде могу да прикажу необично френетичне и веома ексцентричне покрете. Они најближи СМБХ већину свог времена проводе у близини апхелија - далеко од њеног догађаја. Али СМББ немилосрдни гравитациони захват убрзо их опет повлачи према перихелију. Како ове звезде добро губе основу гравитационе масе СМБХ, оне убрзано убрзавају - избегавајући једино потпуно растварање због свог изузетно великог орбиталног замаха.
Такве „С-звезде“ су први пут идентификовала два независна тима астронома (један је водио Реинхард Гензел са Института Мак Планцк у Гарцхингу, Немачка, а други Андреа Гхез из УЦЛА) 2002. године. Због високих концентрација гаса и прашине која је окруживала галактичко језгро, тимови су морали да открију ове високо покретне изворе помоћу инфрацрвеног светла. Тражењем помака у спектрима звезда и утврђивањем брзине кретања у односу на друге објекте, могло се добити прецизне орбите. У три године од њиховог открића једна С-звезда (С2) је скоро завршила комплетну орбиту СМБХ Млечног пута.
Али има нешто врло необично у вези са С-звездама. На основу тренутних модела еволуције звјезданих звијезда, ове звијезде би требале бити веома старе - али су некако успјеле да задрже све карактеристике младости.
Теоретски астрономи Мелвин Давиес из Опсерваторије Лунд, Шведска и Андрев Кинг са Универзитета у Леицестеру, Велика Британија имају одговор: „Наша слика истовремено објашњава зашто С-звезде имају чврсто везане орбите и опажено исцрпљивање црвених дивова у самом центру галаксије. " Већина звезда виђених око нас (изван Млечног Пута) добро је разумела животне циклусе. Те звезде пролазе кроз „главни слијед“ развоја - који потичу као велика, нискотемпературна тела са таљењем пећи на централној фузији и завршавају се као мали бели патуљци који зраче „топлину“ као видљиву светлост, док тихо хладе у сумраку својих небеских каријера.
Судбину звезде у првом реду одређује њена маса. Супер-масивне звезде (чак 150 Сунца) живе веома брзим животима и опстају само педесет хиљада година. Током своје младости, ове звезде исијавају као сјајни плави дивови са површинском температуром до 30.000 степени Ц. У међувремену скромније звезде попут Сунца живе много дуже, умерено блистајући током 5 до 15 милијарди година на нижим површинским температурама (5.000 - 10.000 степени Ц). Унутар свих звезда нуклеарне пећи дају енергију потребну за стварање видљиве светлости. Како звезда сазрева, нуклеарна пећ расте на површини и одашиље све више и више зрачења. У одређеном тренутку притисак зрачења у језгри постаје толико интензиван да се спољна атмосфера звезде надува више пута. Ова дифузна плиновита овојница са ниским температурама говори астрономима да је звезда у добром добу и да се ближи крај свог животног циклуса.
Али међу С-звездама у Милки Ваи Централ-у нема таквих „црвених дивова“.
Све звезде рађају се у гроздовима и формирају асоцијације. Ово треба да укључи С-звезде у близини СМБХ. Звездни кластери се таложе као група из великих области магловите прашине и примордијалног гаса. Иако су гроздасте звезде повезане гравитационо заједно, плимне силе из центра галаксије могу их растргати током више милиона година. Појединачне звезде унутар таквих гроздова затим се спирално окрећу према језгру галаксије. Како се то догађа, ове звезде требале би да постану „звезде унутар звезда“ - јако блиставе плаве звјездане језгре окружене огромно натеченим гасовитим овојницама црвеног гиганта. У свом раду „Звезде Галактичког центра“ (објављеном 21. марта 2005) аутори настављају са: „С звезде орбитирају у региону где силе плима из централне супермасивне црне рупе спречавају стварање звезда.“
Према тренутном астрономском размишљању, С-звезде би се такође требале формирати у кластерима, а ти кластери морају потицати далеко од сила плиме у близини језгра галаксије. Наравно, могуће је да ће С-звезде имати другачији циклус рођења од других звезда. Једна идеја коју су истражили теоретичари је да се језгре С-звезде формирају као резултат недавних судара између густих молекуларних облака у близини центра Млечног Пута. Друга идеја је да се они могу избацити из акреционог диска који окружује сам СМБХ. Да би објаснили своју блиставост и високе температуре (30К степени Ц), С-звезде морају имати средње масе (~ 10 соларних) и живе релативно кратке животне циклусе (~ 10 Мирс). Због ових ограничења све језгре С-звезде морају бити релативно младе и нове се морају стално формирати.
„Вјеројатна алтернативна слика је да су С-звијезде резултат потонућа огромних звјезданих кластера према црној рупи динамичким трењем. Међутим, плима и поремећаји кваре такве удаљености много даље од подручја посматраних С-звезда. Да би се снабделе С звезде потребно је расипање у блиске радијалне орбите гравитационим интеракцијама са другим звездама. Међутим, овај се процес одвија у временском распону који би значајно премашио животни век главних звезда посматраних температура. " пише пар.
Ефективно, језгре С-звезде морају бити или врло младеначке и достављати их у регион СМБХ неким непознатим механизмом, или морају бити много старије него што се мисли и некако учинити „младеначким“ интеракцијом са црном рупом и њеним непосредним окружењем. Да ли би у центру Галаксије Млечни пут могла да постоји „фонтана звјездане младости“?
„Скидање звезда решава проблем рођења.“, Кажу аутори. "... једине звезде које се могу препознати као галактички центар црвени дивови губе коверте и уместо тога се претварају у С звезде." Основне С-звезде прошле су процес рађања и сазревања кластера сличних нашем Сунцу. Пошто су можда мање масивни него што се некада мислило (~ 1-4 соларне масе), имали су више времена да се крећу ка језгру.
Вођени гравитационим расипањем из масивнијих звезда, ови старења црвени дивови добијају космичко "подизање лица" - док силе плима црне рупе скидају своје спољне омотаче како би се придружиле другим гасовима који подстичу саму СМБХ. Због већег дугог века дуговања, ове звезде ниже масе имале су довољно времена да стигну до галактичког језгра из удаљенијих кластера. Чињеница да су изгубили плаштаве објашњава њихов релативни сјај, високе температуре и привидну младост.
Да ли наше сунце има такву будућност пре њега?
Према Мелвин Давиесу, „Не, сунце неће трпјети исту судбину. Предалеко смо од галактичког центра. Налазимо се на око 30000 светлосних година од црне рупе; звезде које се распршују долазе из много ближег времена, сигурно не више од око 3000 светлосних година. " Професор Андрев Кинг додаје: „Сунце нема блиског пратиоца који би могао да поремети његову нормалну еволуцију. Тако ће с временом постати црвени гигант и еволуирати у бијелог патуљка из којег је прошао млин. "
Па, чини се да на крају Сола нема фонтану младости у центру галаксије.
Написао Јефф Барбоур
