Миры создаются из пыли: учёные нашли новый способ рождения звёзд в космосе

Астрофизики из Университета штата Нью-Мексико, Астрономического центра Николая Коперника и Городского университета Нью-Йорка предложили новую гипотезу: массивные диски пыли вокруг активных ядер галактик (АГЯ) могут быть "инкубаторами" для планет и звезд. Исследование опубликовано в Astrophysical Journal.

Обычно звезды рождаются в огромных газовых облаках, которые сжимаются под собственной тяжестью — это процесс "сверху вниз". Авторы работы, используя компьютерное моделирование сильно намагниченного диска АГЯ, описывают обратный сценарий: формирование объектов "снизу вверх". В экстремальных условиях рядом со сверхмассивными черными дырами частицы пыли размером от нескольких нанометров до долей миллиметра собираются в плотные нити. Это происходит благодаря потоковой неустойчивости — механизму, при котором пыль концентрируется и коллапсирует в более крупные тела.

Согласно модели, в таких дисках за 1-10 миллионов лет могут возникнуть десятки миллионов объектов. Их масса варьируется от земной до сверхъюпитеров и даже звезд, способных к водородному горению. Теория, получившая название "канал активного ядра галактики", предполагает, что эти тела ведут себя подобно протопланетам вокруг обычных звезд: они мигрируют, сталкиваются и растут за счет аккреции — притяжения и накопления окружающего газа и пыли.

Сравнение механизмов формирования объектов приведено в таблице ниже:

Авторы полагают, что эти новообразованные звезды могут в дальнейшем коллапсировать в черные дыры. Если такие объекты начнут движение к центру галактики, они станут источниками гравитационных волн. Их можно будет зафиксировать с помощью будущей обсерватории LISA (Laser Interferometer Space Antenna) Европейского космического агентства, запуск которой запланирован на середину 2030-х годов.

На данный момент гипотеза опирается на результаты численного моделирования и требует подтверждения данными наблюдений. Ограничением теории остается сложность прямого обнаружения таких объектов внутри активных ядер галактик из-за их высокой энергетической светимости.