Небольшой баварский городок Гархинг к югу от Мюнхена широко известен среди ученых, особенно физиков: помимо нескольких факультетов обоих мюнхенских университетов, здесь расположены два исследовательских атомных реактора и целый ряд институтов Общества имени Макса Планка, включая институт астрофизики, институт внеземной физики, институт физики плазмы и институт квантовой оптики. Здесь же находится и Европейская южная обсерватория. Поэтому нет ничего удивительного в том, что международный симпозиум астрофизиков, изучающих черные дыры и прочие объекты в центрах галактик, прошел в конце июня именно в Гархинге.

Не только черная дыра, но еще и звездное скопление

Особое внимание экспертов вызывает, что вполне понятно, наша собственная галактика - Млечный путь. "Мы знаем, что в центре Млечного пути расположена массивная черная дыра, - говорит Райнер Шёдель (Rainer Schödel), немецкий ученый, работающий сегодня в Андалузском институте астрофизики в Испании, в провинции Гранада. - Массивная в данном случае означает, что ее масса в 4 миллиона раз превосходит массу Солнца. О черной дыре в последние годы много говорилось, а вот о том, что вокруг нее имеется крупное звездное скопление, известно гораздо меньше. Существует множество разновидностей звездных скоплений, но это является одним из самых плотных и массивных во Вселенной: здесь в пространстве объемом с десяток кубических световых лет сконцентрировано до десяти миллионов звезд".

Для сравнения можно указать, что в пространстве такого же объема вокруг нашего Солнца, находящегося, как известно, ближе к окраине галактики, чем к ее ядру, наберется не более чем с десяток звезд. Однако звездное скопление в центре Млечного пути отличается от других звездных скоплений не только массой и плотностью, но, похоже, и происхождением.

Космический бильярд в действии

Есть серьезные основания полагать, что оно состоит из звезд, газопылевых облаков и прочих объектов, постепенно, на протяжении миллиардов лет, затянутых силами гравитации в центр галактики, но находящихся пока на слишком большом удалении от черной дыры, чтобы быть ею проглоченными. "Когда мы говорим о звездном скоплении в общепринятом в астрономии значении, то имеем в виду некую совокупность звезд, образовавшихся из газопылевого облака в какое-то определенное время, то есть все звезды в звездном скоплении имеют один и тот же возраст, - поясняет Райнер Шёдель. - Однако в звездном скоплении в центре Млечного пути есть как очень старые звезды, сформировавшиеся миллиарды лет назад, так и совсем молодые, возраст которых насчитывает лишь несколько миллионов лет. Иными словами, речь идет о тысячекратной разнице в возрасте. Скорее всего, процесс образования новых звезд в центре нашей галактики продолжается и сегодня".

Среди звезд звездного скопления в центре Млечного пути есть и такие, что находятся - по космическим меркам - совсем рядом с черной дырой. Однако образоваться здесь они не могли, поскольку мощное гравитационное воздействие черной дыры не позволило бы сформироваться газопылевому сгустку, который затем трансформировался бы в звезду. "Мы полагаем, что эти звезды образовались на большем расстоянии от черной дыры, то есть в несколько световых годах от нее, - говорит Райнер Шёдель. - А затем они оказались вблизи черной дыры вследствие процессов, которые, очень грубо упрощая, можно назвать космическим бильярдом. Ну, скажем, если двойная звезда окажется рядом с черной дырой, то может случиться так, что одна звезда из этой пары так и останется на орбите вокруг черной дыры, а другая с огромной скоростью будет выброшена за пределы галактики".

Солнце - слишком тусклая звезда

Таким образом, черная дыра в центре Млечного пути одни звезды захватывает в плен, а другие катапультирует в бездны космоса. Как именно функционируют эти механизмы, управляющие процессами внутри звездного скопления, ученым пока неясно. Неясно и то, почему черная дыра поглощает очередную звезду так редко - лишь примерно 1 раз в 10 тысяч лет. Исследователей также интересует, как массивная черная дыра и звездное скопление вокруг нее в центре нашей галактики влияют на процессы, происходящие на ее окраинах, в том числе в Солнечной системе.

Однако получить ответы на все эти вопросы в ближайшие годы едва ли удастся, - говорит Райнер Шёдель: "Еще одна трудность связана с тем, что звездное скопление содержит слишком много звезд. Столь высокая плотность светил лишает нас возможности наблюдать слабые звезды. Скажем, нам пока не удалось зарегистрировать в центре Млечного пути звезд, подобных нашему Солнцу. Но, скорее всего, не потому, что их там нет, а потому, что по соседству находится много значительно более ярких звезд. Нам нужны новые телескопы с более высоким разрешением. Поэтому мы возлагает немало надежд на Чрезвычайно большой телескоп (Extremely Large Telescope) с зеркалом диаметром в 42 метра, который Европейская южная обсерватория собирается строить в Чили. Так называемый "первый свет" этот уникальный инструмент должен увидеть в 2018 году".

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман