Легенда гласит, что венгерская графиня 16-го века Елизавета Батори владела ужасным методом сохранения своей юной красоты. Исторические записи говорят, что дворянку обвинили и заключили в тюрьму за убийство сотен девушек, чтобы искупаться в их якобы восстанавливающей крови. Правдивость этих обвинений в лучшем случае сомнительна, но идея прибегнуть к тайной черной магии в поисках вечной молодости сохраняется.
Хотя питье крови наших собратьев, возможно, не очень хорошо действует на людей, новые данные показывают, что оно действительно может очень сильно омолаживать звезды. Исследование звезд, падающих в галактическом центре Млечного Пути, позволяет предположить, что они намного старше, чем кажутся, и что их юношеская красота является результатом космического каннибализма.
«Некоторые звезды выигрывают в лотерею столкновений», — говорит астрофизик Санаи Роуз из Северо-Западного университета в Иллинойсе. «В результате столкновений и слияний эти звезды собирают больше водорода. Хотя они образовались из более старшего населения, они маскируются под помолодевшие, молодые на вид звезды. Они подобны звездам-зомби: они поедают своих соседей».
Результаты, которые не прошли рецензирование, были представлены в Astrophysical Journal Letters и доступны на arXiv.
Центр Галактики – беспокойное место. Начнем с того, что там находится огромная сверхмассивная черная дыра, масса которой примерно в 4 миллиона раз превышает массу Солнца. Вокруг него кружатся и свистят звезды, достигая совершенно безумных скоростей на своих длинных, петляющих орбитах. И их очень много. Галактический центр буквально соперничает со звездами, густонаселенным центром Млечного Пути.
Это среда, созданная для звездных преступлений.
«Это немного похоже на пробежку по невероятно переполненной станции метро в Нью-Йорке в час пик», — объясняет Роуз. «Если вы не сталкиваетесь с другими людьми, то вы проходите очень близко от них. Для звезд эти близкие столкновения по-прежнему заставляют их взаимодействовать гравитационно. Мы хотели изучить, что эти столкновения и взаимодействия означают для звездного населения, и охарактеризовать их результаты».
Изучать звезды непосредственно в центре галактики довольно сложно, потому что там много всего, включая плотные облака, которые закрывают обзор на большинстве длин волн. Роуз и ее коллеги обратились к моделированию, создавая модель галактического центра и всего, что в нем, и наблюдая за результатами, когда звезды придут в движение.
Они обнаружили, что судьба сталкивающихся звезд напрямую связана с близостью к черной дыре. В пределах 0,01 парсека (около одной тридцатой светового года) взаимодействие между звездами является обычным явлением, но из-за своих высоких скоростей они имеют тенденцию выживать. Взаимодействия, как правило, представляют собой задевающие столкновения, которые оставляют обе звезды более или менее нетронутыми, хотя при этом они могут потерять значительную часть своего внешнего материала.
Однако за пределами границы в 0,01 парсека ситуация становится немного более жестокой. Поскольку звезды движутся гораздо медленнее, у них нет углового момента, чтобы продолжать движение, когда они сталкиваются друг с другом. Вместо этого они попадают в ловушку гравитации друг друга, что приводит к полному столкновению, в результате которого звезды сливаются, образуя одну большую звезду.
И именно в этом процессе некоторые звезды получают достаточно водорода, чтобы придать им более молодой вид, даже если они могут быть немного старше. Но есть компромисс. Чем массивнее звезда, тем короче ее продолжительность жизни.
«Массивные звезды похожи на гигантские, потребляющие бензин автомобили», — объясняет Роуз. «Они начинаются с большого количества водорода, но сгорают очень, очень быстро».
Сравнение с вампирами здесь немного неуместно. Но результаты объясняют любопытную особенность звездного населения в центре галактики: загадочное отсутствие старых красных гигантов. Исследователи обнаружили, что как потеря массы в результате столкновений, так и слияний, которые создают более крупные, недолговечные звезды, уменьшат количество красных гигантов, которые вы ожидаете увидеть в нормальном звездном населении.
Дальнейшие наблюдательные и теоретические исследования могут помочь пролить свет на эти процессы и выявить сложную динамику, происходящую в космической среде, не имеющей аналогов в галактике.
