ดาวทางช้างเผือกส่วนใหญ่ - เช่นดวงอาทิตย์ของเรา - การเคลื่อนที่ในวงโคจรรอบวงกลมที่มีความยาวหลายล้านปีที่ไม่ถูกรบกวนด้วยหลุมดำขนาดใหญ่สุด (SMBH) ในกาแลคซี แต่ที่ทางช้างเผือกดาวกลางสามารถแสดงการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติและประหลาดมาก ผู้ที่ใกล้ชิดกับ SMBH จะใช้เวลาส่วนใหญ่ใกล้กับเฟรเรียน - ห่างจากขอบฟ้าเหตุการณ์ แต่ด้ามจับแรงโน้มถ่วงอย่างไม่หยุดยั้งของ SMBH ได้ดึงพวกเขาเข้าหาดวงอาทิตย์อีกครั้งในไม่ช้า เมื่อดาวเหล่านี้สูญเสียแรงโน้มถ่วงในหลุมของ SMBH พวกมันจึงเร่งอย่างรวดเร็ว - เพียง แต่หนีการสลายตัวทั้งหมดเนื่องจากโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจรที่สูงมาก
“ S-stars” ดังกล่าวถูกค้นพบครั้งแรกโดยทีมนักดาราศาสตร์อิสระสองทีม (ทีมหนึ่งนำโดย Reinhard Genzel ที่ Max Planck Institute ใน Garching, Germany และอีกอันคือ Andrea Ghez ที่ UCLA) ในปี 2002 เนื่องจากก๊าซเข้มข้นและ ฝุ่นที่ปกคลุมไปด้วยแกนกาแลคซีทีมต้องตรวจจับแหล่งที่มาของอุปกรณ์เคลื่อนที่เหล่านี้โดยใช้แสงอินฟราเรด ด้วยการมองหาการเคลื่อนที่ในสเปกตรัมของดวงดาวและกำหนดว่าพวกมันเคลื่อนที่เร็วแค่ไหนเมื่อเทียบกับวัตถุอื่นจะสามารถได้รับวงโคจรที่แม่นยำ ในช่วงสามปีที่ผ่านมาการค้นพบ S-star (S2) ของพวกเขาใกล้จะเสร็จสิ้นวงโคจรที่สมบูรณ์ของ SMBH ของทางช้างเผือก
แต่มีบางอย่างที่แปลกประหลาดมากเกี่ยวกับ S-stars ดาวฤกษ์เหล่านี้น่าจะมีอายุมาก - แต่ได้มีการจัดการเพื่อรักษาลักษณะทั้งหมดของเยาวชนตามแบบจำลองวิวัฒนาการดาวฤกษ์ในปัจจุบัน
นักดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี Melvyn Davies แห่ง Lund Observatory, สวีเดนและ Andrew King แห่ง University of Leicester, สหราชอาณาจักรมีคำตอบ:“ รูปภาพของเราอธิบายได้ว่าทำไมดาวฤกษ์ S-s จึงมีวงโคจรที่แน่นและการสูญเสียของยักษ์แดงในใจกลาง ของ Galaxy” ดาวส่วนใหญ่ที่เห็นรอบตัวเรา (นอกทางช้างเผือกกลาง) เข้าใจวงจรชีวิตเป็นอย่างดี ดาวเหล่านี้ผ่าน "ลำดับหลัก" ของการพัฒนา - กำเนิดมาจากวัตถุขนาดใหญ่ที่มีอุณหภูมิต่ำที่มีเตาหลอมฟิวชั่นกลางและทำให้ดาวแคระขาวขนาดเล็กที่เปล่งแสง "ความร้อน" เป็นแสงที่มองเห็นได้
โชคชะตาของดาวขึ้นอยู่กับมวลของมันเป็นหลัก ดาวมวลสูงมาก (สูงถึง 150 อาทิตย์) มีชีวิตที่เร็วมากและอยู่รอดได้เพียงห้าหมื่นปีเท่านั้น ในช่วงวัยเยาว์ดาวเหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าดาวยักษ์สีฟ้าที่มีอุณหภูมิพื้นผิวสูงถึง 30,000 องศาเซลเซียสในขณะที่ดาวฤกษ์ที่ถ่อมตัวมากเช่นดวงอาทิตย์มีอายุยืนยาวขึ้นเปล่งแสงอารมณ์ได้นาน 5 ถึง 15 พันล้านปีที่อุณหภูมิพื้นผิวต่ำกว่า 5,000 ถึง 10,000 องศา ค). ภายในเตาหลอมนิวเคลียร์ทุกดวงให้พลังงานที่จำเป็นในการสร้างแสงที่มองเห็นได้ ในขณะที่ดาวฤกษ์มีอายุมากขึ้นเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของมันก็จะเพิ่มขึ้นในพื้นที่ผิวและมันก็ปล่อยรังสีมากขึ้นเรื่อย ๆ ณ จุดใดจุดหนึ่งความดันรังสีเอกซ์จะรุนแรงมากจนชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์ขยายตัวหลายต่อหลายครั้ง ซองกาซที่ปล่อยก๊าซอุณหภูมิต่ำนี้บอกนักดาราศาสตร์ว่าดาวฤกษ์นั้นมีอายุมากแล้วและกำลังใกล้จะสิ้นสุดวัฏจักรชีวิตของมัน
แต่ไม่มี "ยักษ์ใหญ่สีแดง" ดังกล่าวในหมู่ S-stars ที่ Milky Way Central
ดาวทั้งหมดเกิดในกระจุกดาวและการรวมตัวของรูปแบบ ซึ่งควรรวมถึง S-stars ใกล้ SMBH กระจุกดาวจะตกตะกอนเป็นกลุ่มนอกพื้นที่ขนาดใหญ่ของฝุ่นเนบิวลาและแก๊สปฐมกาล แม้ว่ากลุ่มดาวจะรวมตัวกันด้วยแรงโน้มถ่วง แต่แรงดึงดูดจากศูนย์กลางของกาแลคซีก็สามารถแยกพวกมันออกเป็นระยะเวลานานนับล้านปี แต่ละดวงดาวภายในกระจุกดาวนั้นจะหมุนเข้าหาแกนของกาแลคซี เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นดาวเหล่านี้ควรมีอายุที่จะกลายเป็น“ ดาวภายในดาว” ซึ่งเป็นแกนกลางดาวฤกษ์สีน้ำเงินที่เปล่งประกายสูงซึ่งห่อหุ้มด้วยซองจดหมายยักษ์สีแดงขนาดยักษ์ที่บวมอย่างก๊าซ ในรายงานของพวกเขา“ The Stars of the Galactic Center” (ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2548) ผู้เขียนกล่าวต่อไปว่า:“ S ดาวโคจรรอบในภูมิภาคที่กองกำลังน้ำขึ้นน้ำลงจากหลุมดำขนาดใหญ่พิเศษขนาดกลางป้องกันการก่อตัวดาวฤกษ์”
ตามความคิดทางดาราศาสตร์ในปัจจุบันดาวฤกษ์ S-ดาวควรก่อตัวเป็นกระจุกดาวและกระจุกดาวเหล่านี้ต้องกำเนิดห่างจากพลังน้ำขึ้นน้ำลงใกล้กับแกนกาแลคซี แน่นอนว่ามันเป็นไปได้ที่ S-stars จะมีวัฏจักรการเกิดที่แตกต่างจากดาวอื่น แนวคิดหนึ่งที่นักทฤษฎีสำรวจพบคือแกนกลางของดาวฤกษ์เอสอันเป็นผลมาจากการชนกันระหว่างเมฆโมเลกุลหนาแน่นใกล้กับทางช้างเผือก ความคิดอีกอย่างก็คือพวกมันอาจจะปั่นออกมาจากดิสก์สะสมรอบตัว SMBH ในการคำนึงถึงความส่องสว่างและอุณหภูมิสูง (30K องศา C) S-stars จะต้องมีมวลปานกลาง (~ 10 โซลาร์) และใช้ชีวิตค่อนข้างสั้น (~ 10 Myrs) เนื่องจากข้อ จำกัด เหล่านี้แกนกลางของดาวฤกษ์ทั้งหมดจึงต้องมีอายุค่อนข้างน้อยและจะต้องเกิดขึ้นใหม่อย่างต่อเนื่อง
“ ภาพทางเลือกที่น่าเชื่อถือก็คือดาวฤกษ์เอสเป็นผลมาจากการที่กระจุกดาวขนาดใหญ่จมไปยังหลุมดำด้วยแรงเสียดทานแบบไดนามิก อย่างไรก็ตามกระแสน้ำรบกวนกลุ่มดังกล่าวในระยะทางไกลออกไปมากกว่าพื้นที่ของดาวฤกษ์ S-ดาวที่สังเกต ในการจัดหา S-stars นั้นจำเป็นต้องกระเจิงเข้าสู่วงโคจรรัศมีใกล้โดยการปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงกับดาวฤกษ์อื่น อย่างไรก็ตามกระบวนการนี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งซึ่งอาจเกินอายุการใช้งานหลักของดาวฤกษ์ในอุณหภูมิที่สังเกตได้อย่างมาก เขียนทั้งคู่
อย่างมีประสิทธิภาพดาวฤกษ์ S-core จะต้องอายุน้อยมากและถูกส่งไปยังดินแดนของ SMBH ด้วยกลไกที่ไม่รู้จักหรือพวกมันมีอายุมากกว่าความคิดมากและแสดงว่า "อ่อนเยาว์" โดยการโต้ตอบกับหลุมดำและบริเวณใกล้เคียงของมัน จะมี“ น้ำพุแห่งความเยาว์วัย” ที่ใจกลางกาแล็กซี่ทางช้างเผือกหรือไม่?
“ การลอกดาวช่วยแก้ปัญหาที่เกิด” ผู้เขียนกล่าว “ …ดาวฤกษ์เพียงดวงเดียวที่สามารถระบุตัวได้ในขณะที่กาแลคซีเซ็นเตอร์ยักษ์แดงสูญเสียซองจดหมายและเปลี่ยนเป็นดาว S แทน” Core S-stars ผ่านกระบวนการเกิดของกระจุกดาวและการสุกแก่คล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา เนื่องจากอาจมีมวลน้อยกว่าที่เคยคิด (ประมาณ 1-4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์) พวกเขามีเวลามากขึ้นที่จะย้ายไปยังแกนกลาง
ยักษ์แดงที่มีอายุมากขึ้นเหล่านี้ได้รับแรงดึงดูดจากแรงดึงดูดที่กระจัดกระจายจากดาวฤกษ์ขนาดใหญ่เหล่านี้ได้รับ“ หน้าลิฟท์” ในขณะที่กองกำลังของหลุมดำหลุดออกจากเปลือกนอกเพื่อเข้าร่วมก๊าซอื่น ๆ เนื่องจากความคิดที่ยืนยาวมากกว่าหนึ่งครั้งดาวมวลล่างเหล่านี้จึงมีเวลาเหลือเฟือที่จะไปถึงแกนกาแลคซีจากกระจุกดาวที่อยู่ไกลออกไปมากขึ้น ความจริงที่ว่าพวกเขาได้สูญเสียผ้าห่อศพของพวกเขาอธิบายความฉลาดของญาติอุณหภูมิสูงและเยาวชนที่ชัดเจน
ดวงอาทิตย์ของเรามีอนาคตแบบนี้มาก่อนหรือไม่?
ตามที่เมลวินเดวีส์กล่าว“ ไม่ดวงอาทิตย์จะไม่ประสบชะตากรรมเดียวกัน เราอยู่ไกลจากศูนย์กลางกาแลคซีมากเกินไป เราอยู่ห่างจากหลุมดำประมาณ 30,000 ปีแสง ดวงดาวที่กระจัดกระจายนั้นมาจากใกล้เข้ามามากไม่เกิน 3000 ปีแสง” ศาสตราจารย์แอนดรูว์คิงกล่าวเสริมว่า“ ดวงอาทิตย์ไม่มีเพื่อนสนิทที่สามารถรบกวนการวิวัฒนาการตามปกติได้ ดังนั้นในที่สุดมันก็จะกลายเป็นดาวยักษ์แดงและวิวัฒนาการไปเป็นดาวแคระขาวที่วิ่งหนีไป
ดูเหมือนว่าจะไม่มีน้ำพุแห่งความเยาว์วัยในใจกลางกาแลคซีสำหรับโซลเลย
เขียนโดย Jeff Barbour
