Hầu hết các ngôi sao dải Ngân hà - như Mặt trời của chúng ta - di chuyển trong các quỹ đạo gần tròn hàng triệu năm không bị xáo trộn bởi lỗ đen siêu lớn (SMBH) ở giữa thiên hà. Nhưng tại Milky Way Central, các ngôi sao có thể hiển thị các chuyển động điên cuồng và lập dị cao. Những người gần gũi nhất với SMBH dành phần lớn thời gian của họ gần aphelion - cách xa chân trời sự kiện của nó. Nhưng lực hấp dẫn không ngừng của SMBH đã sớm kéo họ vào bên trong một lần nữa về phía perihelion. Khi những ngôi sao này mất thăng bằng trong trọng lực SMBH, chúng tăng tốc nhanh chóng - chỉ thoát khỏi sự hòa tan hoàn toàn do động lượng góc quỹ đạo cực cao của chúng.
Những ngôi sao S-sao như vậy, lần đầu tiên được xác định bởi hai nhóm nhà thiên văn học độc lập (một nhóm do Reinhard Genzel dẫn đầu tại Viện Max Planck ở Garched, Đức và nhóm kia của Andrea Ghez tại UCLA) vào năm 2002. Do nồng độ khí và nồng độ cao. Bụi bám vào lõi thiên hà, các đội phải phát hiện các nguồn di động cao này bằng ánh sáng hồng ngoại. Bằng cách tìm kiếm sự dịch chuyển trong quang phổ của các ngôi sao và xác định tốc độ chúng di chuyển trong mối quan hệ với các vật thể khác, có thể thu được quỹ đạo chính xác. Trong ba năm kể từ khi phát hiện ra, một ngôi sao S (S2) đã gần hoàn thành một quỹ đạo hoàn chỉnh của Dải ngân hà SMBH.
Nhưng có một cái gì đó rất đặc biệt về các ngôi sao S. Dựa trên các mô hình tiến hóa sao hiện tại, những ngôi sao này sẽ rất cũ - nhưng bằng cách nào đó đã giữ được tất cả các đặc điểm của tuổi trẻ.
Các nhà thiên văn học lý thuyết Melvyn Davies của Đài thiên văn Lund, Thụy Điển và Andrew King của Đại học Leicester, Vương quốc Anh có một câu trả lời: Hình ảnh của chúng tôi đồng thời giải thích tại sao các ngôi sao S có quỹ đạo bị ràng buộc chặt chẽ, và sự suy giảm quan sát được của những người khổng lồ đỏ ở chính giữa của thiên hà. Hầu hết các ngôi sao nhìn thấy xung quanh chúng ta (bên ngoài Dải Ngân hà) đều hiểu rõ về vòng đời. Những ngôi sao này đi qua một chuỗi chính của sự phát triển - có nguồn gốc từ những vật thể lớn, nhiệt độ thấp với lò nung nhiệt hạch trung tâm âm ỉ và kết thúc khi những người lùn trắng nhỏ tỏa ra ánh sáng nhiệt tình như ánh sáng nhìn thấy trong khi lặng lẽ thư giãn trong hoàng hôn của sự nghiệp thiên thể.
Một số phận sao ngôi sao chủ yếu được xác định bởi khối lượng của nó. Những ngôi sao siêu lớn, (vĩ đại như 150 Mặt trời) sống rất nhanh và sống sót trong khoảng năm mươi nghìn năm. Khi còn trẻ, những ngôi sao này toát ra những người khổng lồ màu xanh rực rỡ với nhiệt độ bề mặt lên tới 30.000 độ C. Trong khi đó, những ngôi sao khiêm tốn hơn như Mặt trời sống lâu hơn nhiều, phát sáng ôn hòa trong 5 đến 15 tỷ năm ở nhiệt độ bề mặt thấp hơn (5.000 - 10.000 độ C). Trong tất cả các lò sao hạt nhân cung cấp năng lượng cần thiết để tạo ra ánh sáng khả kiến. Khi một ngôi sao trưởng thành, lò hạt nhân của nó phát triển trên diện tích bề mặt và nó phát ra ngày càng nhiều bức xạ. Tại một thời điểm nhất định, áp suất bức xạ lõi trở nên mãnh liệt đến mức bầu khí quyển bên ngoài của ngôi sao phình to lên nhiều lần. Phong bì khí nhiệt độ thấp khuếch tán này cho các nhà thiên văn học biết rằng một ngôi sao đang tiến bộ về tuổi tác và sắp kết thúc vòng đời của nó.
Nhưng không có những người khổng lồ đỏ nào trong số những người sao đỏ trong số những ngôi sao S ở Milky Way Central.
Tất cả các ngôi sao được sinh ra trong các cụm và hình thành các hiệp hội. Điều này nên bao gồm các ngôi sao S gần SMBH. Các cụm sao kết tủa như một nhóm ra khỏi các vùng lớn của bụi tinh vân và khí nguyên thủy. Mặc dù các ngôi sao cụm bị ràng buộc với nhau theo lực hấp dẫn, các lực thủy triều từ trung tâm thiên hà có thể xé tan chúng trong hàng triệu năm. Các ngôi sao riêng lẻ trong các cụm như vậy sau đó xoắn ốc hướng vào lõi của thiên hà. Khi điều này xảy ra, những ngôi sao này sẽ già đi để trở thành những ngôi sao trong vòng sao - những lõi sao màu xanh rất rạng rỡ được bao bọc bởi những phong bì khổng lồ màu đỏ khổng lồ. Trong bài báo của họ, Ngôi sao của Trung tâm Thiên hà, (xuất bản ngày 21 tháng 3 năm 2005), các tác giả tiếp tục nói: Ngôi sao S quay quanh quỹ đạo trong một khu vực nơi các lực thủy triều từ lỗ đen siêu lớn trung tâm ngăn chặn sự hình thành sao.
Theo tư duy thiên văn học hiện nay, các ngôi sao S cũng sẽ hình thành thành cụm và các cụm này phải có nguồn gốc từ các lực thủy triều gần lõi thiên hà. Tất nhiên, có thể các ngôi sao S có chu kỳ sinh khác với các ngôi sao khác. Một ý tưởng được các nhà lý thuyết khám phá là các sao S cốt lõi hình thành do sự va chạm gần đây giữa các đám mây phân tử dày đặc gần Trung tâm Dải Ngân hà. Một khái niệm khác là chúng có thể được tách ra khỏi đĩa bồi tụ xung quanh SMBH. Để tính độ sáng và nhiệt độ cao (30K độ C), các sao S phải có khối lượng trung gian (~ 10 mặt trời) và sống vòng đời tương đối ngắn (~ 10 Myrs). Do những hạn chế này, các ngôi sao S cốt lõi phải tương đối trẻ và những ngôi sao mới phải hình thành liên tục.
Một hình ảnh thay thế hợp lý là các ngôi sao S xuất phát từ sự chìm của các cụm sao khổng lồ về phía lỗ đen do ma sát động. Tuy nhiên, thủy triều phá vỡ các cụm như vậy ở khoảng cách xa hơn nhiều so với khu vực của các sao S được quan sát. Để cung cấp các sao S đòi hỏi phải tán xạ vào các quỹ đạo gần như xuyên tâm bằng các tương tác hấp dẫn với các sao khác. Tuy nhiên, quá trình này xảy ra trong một khoảng thời gian sẽ vượt quá đáng kể thời gian tồn tại của chuỗi chính của các ngôi sao như vậy ở nhiệt độ quan sát được. viết cặp.
Về mặt hiệu quả, các ngôi sao S cốt lõi phải rất trẻ trung và được đưa vào khu vực của SMBH bằng một cơ chế không xác định nào đó, hoặc họ phải già hơn nhiều so với suy nghĩ và bằng cách nào đó đã thể hiện ra một cách trẻ trung bằng cách tương tác với lỗ đen và môi trường tức thời của nó. Có thể có một đài phun nước của thanh thiếu niên sao ở trung tâm của dải ngân hà?
Các ngôi sao Tước sao giải quyết vấn đề sinh nở. Ngôi sao duy nhất có khả năng nhận dạng là người khổng lồ đỏ của Trung tâm Thiên hà mất phong bì và thay vào đó là ngôi sao S. Các ngôi sao S lõi đã trải qua quá trình sinh ra và trưởng thành tương tự như Mặt trời của chúng ta. Bởi vì chúng có thể nhỏ hơn khối lượng từng nghĩ (~ 1-4 khối lượng mặt trời), nên chúng đã có nhiều thời gian hơn để di chuyển về phía lõi.
Bị đẩy vào bên trong bởi sự phân tán lực hấp dẫn từ những ngôi sao lớn hơn, những người khổng lồ đỏ già này nhận được một vật nâng mặt vũ trụ - khi các lực lượng thủy triều lỗ đen lột bỏ các tấm vải liệm bên ngoài của chúng để tham gia vào các loại khí khác cung cấp cho SMBH. Do tuổi thọ lớn hơn một lần, những ngôi sao có khối lượng thấp hơn này đã có nhiều thời gian để đến lõi thiên hà từ các cụm xa hơn. Việc họ bị mất tấm vải liệm giải thích sự sáng chói tương đối, nhiệt độ cao và tuổi trẻ rõ ràng.
Liệu Mặt trời của chúng ta có một tương lai như vậy trước nó?
Theo Melvyn Davies, Số No, mặt trời đã giành được số phận tương tự. Chúng ta ở quá xa trung tâm thiên hà. Chúng ta cách lỗ đen khoảng 30000 năm ánh sáng; những ngôi sao bị phân tán trong đó đến từ rất gần, chắc chắn không quá 3000 năm ánh sáng. Giáo sư Andrew King cho biết thêm, Sốt Mặt trời không có bạn đồng hành thân thiết có thể làm xáo trộn quá trình tiến hóa bình thường của nó. Vì vậy, cuối cùng nó sẽ trở thành một người khổng lồ đỏ và tiến hóa thành một sao lùn trắng chạy dài.
Chà, có vẻ như không có đài phun nước của tuổi trẻ ở trung tâm thiên hà cho Sol.
Viết bởi Jeff Barbour
