Скопление светил, обращающихся вблизи сверхмассивной черной дыры (СМЧД) называют S-звездами. Они подразделяются на две группы: яркие светила главной последовательности спектральных классов В0-В3 с массами от восьми до 14 солнечных и красные гиганты классов G-M, масса которых не превышает двух Солнц.Одной из наиболее изученных считается относительно яркая звезда S2, совершающая полный оборот вокруг Стрельца А* примерно за 15,56 года.
В этой плотной группе присутствуют и другие объекты, движущиеся по «предсказуемым» орбитам — подобно тому, как планеты обращаются вокруг Солнца. Правда, что именно представляют собой эти тела до сих пор неизвестно.
Изучив данные наблюдений, выполненных с помощью усовершенствованного инструмента ERIS, установленного на Очень большом телескопе (VLT) в Чили, международная исследовательская группа под руководством Флориана Пайсскера (Florian Peißker) из Кёльнского университета (Германия) уточнила орбиты четырех источников излучения, скрытых вблизи Стрельца А* — объектов G2/DSO, D9, X7 и X3.
Поскольку пылевая структура и яркое инфракрасное излучение G2/DSO не характерны для обычных светил, ученые полагали, что объект представляет собой бесструктурное газовое облако, которое должно было разрушиться при прохождении перицентра — точки максимального сближения с черной дырой. Новые спектроскопические данные, однако, показали, что G2/DSO сохранил компактную форму и продолжает двигаться строго по орбите без признаков разрушения или потери яркости. Это означает, что внутри его пылевой оболочки скрыта молодая звезда, окруженная плотным слоем газа и пыли, который защищает ее от приливных сил космического «монстра».
Данные наблюдений подтвердили статус объекта D9 как первой двойной системы вблизи центра Галактики, уточнив траекторию ее движения и зафиксировав периодическое смещение спектральных линий, характерное для двойных систем. Хотя эта звездная пара остается стабильной и не проявляет признаков слияния, модели предсказывают, что через несколько миллионов лет оба компонента могут объединиться, образовав более массивное светило.
Движущийся по устойчивой траектории и не растягивающийся под действием приливных сил объект Х7, вероятно, представляет собой еще одну окутанную пылью звезду с плотным ядром. Ранее из-за вытянутой формы Х7 считали фрагментом газового потока, растянутого гравитацией черной дыры.
Четвертый источник излучения, расположенный чуть дальше от центра — объект Х3 — проявил признаки активности, указывающие на наличие аккреционного диска и мощных звездных ветров. За время наблюдений скорость объекта увеличилась примерно на 100 километров в секунду, что свидетельствует о взаимодействии с окружающим веществом или притяжении более массивного тела.
Авторы научной работы, опубликованной в журнале Astronomy and Astrophysics, пришли к выводу, что все четыре объекта продолжают следовать предсказанным траекториям с точностью до одного-двух процентов. Это означает, что звезды и звездоподобные объекты могут «прожить» десятки миллионов лет даже в столь экстремальных условиях — на расстоянии всего нескольких тысяч астрономических единиц от сверхмассивной черной дыры.
Астрономы отметили, что будущие наблюдения с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» и инструмента METIS, установленного на Чрезвычайно большом телескопе (ELT), позволят уточнить происхождение этих пылевых тел и, возможно, наблюдать первые эпизоды звездообразования в сердце Млечного Пути.