Разгадана еще одна тайна черной дыры

Ученые смоделировали взаимодействия облака и черной дыры

Астрономы сумели пролить свет на процесс формирования звезд вокруг гигантской черной дыры - процесс, который, на первый взгляд, противоречит здравому смыслу.

Специалистов давно уже занимал вопрос, как звезды могут формироваться в столь экстремальных условиях. Как пишут они в журнале Science, молекулярные облака - обычное место рождения звезд - должны попросту разрываться на части мощнейшим гравитационным полем.

Однако, продолжают они, звезды могут формироваться в эллиптических дисках - остатках гигантских газовых облаков, разодранных на части во время встречи с черной дырой.

Открытие они сделали, когда создали компьютерную симуляцию того, как гигантское газовое облако всасывается в черную дыру - примерно так же, как вода, уходящая спиралью в сливное отверстие ванны.

Уход от дыры

"Эти симуляции показывают, что молодые звезды могут появляться в окрестностях сверхмассивных черных дыр, если в достатке имеются гигантские облака газа, поступающего из более отдаленных районов галактики", - объясняет один из авторов открытия, профессор Иэн Боннелл из университета Сент-Эндрюс в Шотландии.

Эти выводы вполне соответствуют результатам наблюдений за нашей Галактикой, Млечный путь, в ходе которых выявлено наличие огромной черной дыры, окруженной гигантскими звездами со странными орбитами.

Симуляции, выполненные на суперкомпьютере (у которого на этот процесс ушло больше года) представляли собой вычисление поведение двух отдельных гигантских газовых облаков массой в 100 тысяч раз больше массы Солнца в то время, когда они направлялись к сверхмассивной черной дыре.

В ходе симуляций ученые наблюдали за тем, как эти облака разрываются на части исполинским гравитационным притяжением. В результате, огибая черную дыру, облака принимали форму спиралей: спираль позволяет отнимать энергию движения у газа, проходящего близко к черной дыре, и передавать ее тому газу, который движется дальше от дыры. А это приводит к тому, что черная дыра затягивает в себя лишь часть облака.

В таких условиях могут формироваться только звезды с очень большой массой - и они к тому же "наследуют" эксцентричную орбиту элиптического диска.

Все это соответствует двум основным свойствам молодых звезд, находящихся в центре нашей Галактики: высокая масса и неправильная орбита обращения вокруг сверхмассивной черной дыры.

"Звезды, которые сегодня находятся вокруг сверхмассивной черной дыры, имеют относительно короткий жизненный цикл - около 10 миллионов лет, из чего можно предположить, что этот процесс, вероятно, повторяется, - говорит профессор Боннелл. - Столь регулярное воспроизводство звезд по соседству с черной дырой - и питание их газом, связанным черной дырой - может содействовать нашему пониманию происхождения сверхмассивных черных дыр в нашей и в других галактиках".