Ученые Северо-Западного университета объяснили появление некоторых необычных звезд, вращающихся вокруг центральной сверхмассивной черной дыры Млечного Пути. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal Letters, эти звезды-зомби выглядят более молодыми по сравнению с их настоящим возрастом из-за того, что они пожирают вещество других звезд.
Известно, что окрестности сверхмассивной черной дыры Sgr A* заполнены плотными звездными скоплениями, которые насчитывают сотни тысяч звезд. В этой среде между ними происходят столкновения на сверхвысоких скоростях. Около десяти процентов звезд ядерного звездного скопления Млечного Пути сталкиваются со своими соседями, выходят за рамки своей обычной эволюции и перестают быть звездами главной последовательности.
Столкновения преимущественно затрагивают тесно связанные звезды, которые вращаются вокруг черной дыры быстрее всего и проходят через области с наибольшей звездной плотностью. Чтобы определить свойства этой звездной популяции, ученые разработали симуляцию, позволяющую проследить за судьбой звезд. Для этого учитывались такие факторы, как плотность скопления, масса звезд, орбитальная скорость, гравитация и расстояния до Sgr A*.
В пределах 0,01 парсека от черной дыры звезды, движущиеся со скоростью, достигающей тысяч километров в секунду, постоянно сталкиваются друг с другом. Это не лобовые удары, поэтому звезды не разрушаются полностью, однако их внешние слои сдираются, что приводит к появлению популяции звезд малой массы с необычным химическим составом. За пределами 0,01 парсека более низкие скорости приводят к тому, что звезды сливаются, становясь более массивными.
В результате столкновений и слияний некоторые звезды собирают больше водорода — основного топлива для термоядерных реакций синтеза. Хотя эти звезды принадлежат более старой популяции, они выглядят гораздо моложе из-за того, что поглощают вещество своих соседей. В то же время продолжительность жизни также сокращается, поскольку они быстро сжигают запасы водорода.