Η περιοχή γύρω από το κεντρικό υπερμεγέθες μαύρο άνοιγμα του Γαλαξία μας περιέχει τρεις παράξενες και διαφορετικές μεταξύ τους ομάδες αστέρων. Μια κρυφή μαύρη τρύπα, όμως, ίσως μπορεί να τις εξηγήσει όλες.
Το κέντρο του Γαλαξία μας είναι ένα παράξενο και χαοτικό μέρος, αλλά ίσως πλέον υπάρχει μια εξήγηση για τους ασυνήθιστους αστέρες που κινούνται εκεί. Η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα Sagittarius A* περιβάλλεται από τρεις πληθυσμούς άστρων, όλοι πολύ διαφορετικοί μεταξύ τους αλλά με παρόμοιες ηλικίες, και οι ερευνητές έχουν προτείνει ένα σχετικά απλό μοντέλο που μπορεί να τους εξηγήσει όλους μαζί.
Τα πιο κοντινά αντικείμενα στο Sagittarius A* ονομάζονται S-stars: ένα σφαιρικό σμήνος από αστέρες, πολλοί από τους οποίους κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές που τους φέρνουν επικίνδυνα κοντά στη μαύρη τρύπα. Η κατανομή τους έχει επίσης ένα περίεργο, ανεξήγητο κενό, που ονομάζεται ζώνη αποφυγής. Το επόμενο στρώμα περιλαμβάνει τους αστέρες του δίσκου που κινούνται δεξιόστροφα, δηλαδή μαζικούς αστέρες που βρίσκονται σε έναν σχετικά τακτοποιημένο δίσκο, έξω από τις τροχιές των S-stars. Τέλος, υπάρχουν οι αστέρες εκτός δίσκου, που ακολουθούν πιο σκόρπιες τροχιές, ενώ κάποιοι φαίνεται να κινούνται αντίθετα από τους υπόλοιπους.
Έχουν προταθεί πολλές εξηγήσεις για κάθε μία από αυτές τις ομάδες, αλλά μέχρι σήμερα καμία δεν έχει καταφέρει να τις εξηγήσει όλες με συνέπεια. Η Xiaochen Zheng από το Πλανητάριο του Πεκίνου στην Κίνα και οι συνεργάτες της ίσως έχουν τη λύση.
Κατασκεύασαν ένα μοντέλο με ένα βασικό επιπλέον στοιχείο: ένα αντικείμενο ενδιάμεσης μάζας, πολύ πιθανό μια μαύρη τρύπα με μάζα από μερικές εκατοντάδες έως και χίλιες φορές τη μάζα του Ήλιου. Στο μοντέλο τους, όλοι αυτοί οι αστέρες γεννήθηκαν μαζί στο ίδιο δίσκο αερίου και σκόνης, περιστρεφόμενοι οργανωμένα μέσα σε αυτόν τον κυκλικό δίσκο.
Αν όμως αυτό το αντικείμενο ενδιάμεσης μάζας βρισκόταν και κοντά στο κέντρο του Γαλαξία, κινούμενο με μεγάλη κλίση σε σχέση με τον δίσκο, θα μπορούσε να προκαλέσει μια σειρά από πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στους αστέρες του δίσκου. Η ισχυρότερη επίδρασή του θα φαινόταν στους εξώτερους αστέρες, παραμορφώνοντας και γέρνοντας τόσο πολύ τις τροχιές τους ώστε κάποιοι θα μπορούσαν να μοιάζουν πως κινούνται προς τη λάθος κατεύθυνση, όπως συμβαίνει με ορισμένους αστέρες εκτός δίσκου.
Για τη μεσαία ομάδα, τους αστέρες του δίσκου που κινούνται δεξιόστροφα, η κυρίαρχη επίδραση θα ήταν αυτό που ονομάζεται συντονισμός, όπου η βαρύτητα του αντικειμένου ενδιάμεσης μάζας και του Sagittarius A* εξισορροπούνται, τεντώνοντας την τροχιά λίγο, χωρίς όμως να την αποσταθεροποιούν ιδιαίτερα. Η κίνηση των S-stars, από την άλλη, θα παρέμενε σε μεγάλο βαθμό ανεπηρέαστη από το επιπλέον αντικείμενο, και θα βυθιζόταν κυρίως στο χάος από τις αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στους ίδιους τους αστέρες. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις θα μπορούσαν επίσης να αποσπάσουν δυαδικά συστήματα άστρων, δημιουργώντας φυσικά τη ζώνη αποφυγής.
«Μέσα από τρεις ξεχωριστούς βαρυτικούς χορούς, αυτός ο κοσμικός σύντροφος διέλυσε την οικογένεια», λέει η Zheng. Αυτή, σύμφωνα με την ίδια, είναι η πιο απλή εξήγηση για όλους τους πληθυσμούς κοντά στο γαλαξιακό κέντρο. «Με αυτόν τον τρόπο, αποφεύγει τη πολύ μεγαλύτερη πολυπλοκότητα της υπόθεσης πολλαπλών, ανεξάρτητων γεγονότων σχηματισμού χωρίς προφανή λόγο να συμπέσουν σε χώρο και χρόνο.»
Ωστόσο, δεν έχουν ξεκαθαρίσει όλες οι λεπτομέρειες, κυρίως ως προς τον ίδιο τον κοσμικό σύντροφο. «Πρέπει ακόμη να βρουν αυτόν τον διαταράκτη, και η ανεύρεση αυτών των μαύρων τρυπών ενδιάμεσης μάζας δεν είναι εύκολη», λέει ο Albert Zijlstra από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Όλες οι πιθανές που έχουν βρεθεί μέχρι στιγμής σε αυτό το εύρος μάζας κατέρρευσαν, κυρίως λόγω έλλειψης αποδείξεων.»
Οι ερευνητές πάντως έχουν έναν υποψήφιο: ένα σμήνος αστέρων που ονομάζεται IRS-13E, το οποίο κινείται κοντά στο γαλαξιακό κέντρο και μπορεί να έχει μια μαύρη τρύπα στο κέντρο του. Ωστόσο, δεν είμαστε καν βέβαιοι ότι το IRS-13E είναι πραγματικό σμήνος και όχι απλώς μια προσωρινή σύμπτωση αστέρων. Θα χρειαστούν πιο ακριβείς μετρήσεις σε μεγαλύτερο χρονικό διάστημα για να επιβεβαιωθεί αν μπορεί πράγματι να εξηγήσει τα μυστήρια στο κέντρο του Γαλαξία.
arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2606.08971
