Парадокс S-скупчення: як чорна діра Стрілець А* формує долю молодих зірок

Ідеться про S-скупчення — зірки переважно спектрального класу B, що обертаються навколо Стрілець А* на відстані близько 0,13 світлового року. Вони дуже молоді: їм лише кілька мільйонів років. І саме ця молодість суперечить здоровому глузду, адже стандартний процес зореутворення поблизу чорної діри неможливий — її потужна гравітація мала б розірвати будь-яку газову хмару, з якої могли б народитися зірки. Цю загадкову ситуацію астрономи називають "парадоксом молодості зірок".

Дослідження, опубліковане в журналі Astronomy & Astrophysics, пропонує кілька пояснень, які довгий час конкурували між собою. За однією з гіпотез, зірки утворилися просто там, де перебувають і зараз: приблизно 6 мільйонів років тому викид речовини та енергії з околиць чорної діри міг стиснути газову хмару, і вона розпалася на частини, давши початок новим світилам. Друга гіпотеза припускала міграцію: зірки нібито виникли далі від чорної діри, а вже потім наблизилися до неї. Але вона не пояснювала, чому до центру прибули саме зірки класу B, тоді як зірки класу O та зірки Вольфа-Райє залишилися осторонь. Третя версія — що чорна діра розривала подвійні системи, викидаючи одні зірки геть і залишаючи інші поруч, — теж не витримувала перевірки: такий механізм не повинен залишати в S-скупченні подвійних зірок, а вони там є.

Ключ до розгадки дослідники знайшли у статистичній розбіжності. У нашій галактиці частка подвійних систем серед масивних зірок становить близько 70 %, а в S-скупченні цей показник значно нижчий. Моделювання, що врахувало астрономічні дані, показало: молоді зірки сформувалися поблизу центру галактики, а не прибули туди з інших областей космосу. А от гравітаційний вплив чорної діри та її приливні сили знищили багатьох супутників наявних зірок у скупченні — саме тому подвійних пар тут так мало.

Отже, зірки S-скупчення мають напрочуд звичайне походження, а екзотичним його робить лише сусідство з чорною дірою. Стрілець А* не створила ці світила, але переписала їхню історію: розірвала пари, змінила співвідношення самотніх і подвійних зірок, залишила по собі скупчення, яке не схоже на жодне інше в галактиці. Парадокс, здається, розв'язано — і він нагадує, що навіть найзвичайніші процеси поруч із надмасивною чорною дірою набувають рис, яких не передбачиш у звичайному космосі.