Astronómovia sa pripravujú na ďalší test Einsteinovej všeobecnej teórie relativity, a to vďaka novému objavu, ktorý sa týka hviezdy S0-2 obiehajúcej veľmi blízko okolo superhmotnej čiernej diery s hmotnosťou štyroch miliónov hmotností Slnka v centre našej Galaxie.
Až do súčasnosti bola hviezda S0-2 považovaná za dvojhviezdny systém, v ktorom obiehajú dve hviezdy okolo spoločného ťažiska. Pokiaľ by skutočne išlo o dvojhviezdu, skomplikovalo by to blížiaci sa test gravitácie. Z výskumov však vyplýva, že S0-2 je osamotenou hviezdou.
Gravitačný červený posuv
V článku publikovanom nedávno v časopise Astrophysical Journal uviedla skupina astronómov, ktorých vedúcim bol Devin Chu of Hilo, postgraduálny študent astronómie z Kalifornskej univerzity v Los Angeles (UCLA), že hviezda S0-2 je s najväčšou pravdepodobnosťou osamelou hviezdou. Je to aj dostatočne hmotné teleso na uskutočnenie rozhodujúcich meraní, ktoré chcú astronómovia vykonať na overenie Einsteinovej teórie relativity. Výskumníci uskutočnili svoj objav na základe získaných spektroskopických meraní hviezdy S0-2 pomocou spektrografu OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS) a systému adaptívnej optiky (Laser Guide Star Adaptive Optics) na 10-metrovom Keckovom ďalekohľade na observatóriu na Maune Kea na Havaji. Štúdia nám poskytuje istotu, že objekt S0-2 nebude mať vplyv na našu schopnosť zmerať gravitačný červený posuv, hovorí Devin Chu of Hilo.
Málo preskúmaná sila
Einsteinova všeobecná teória relativity predpovedá, že svetlo prechádzajúce silným gravitačným poľom je ovplyvnené tak, že jeho vlnová dĺžka sa predlžuje – ide o tzv. červený gravitačný posuv. Astronómovia očakávajú priame meranie tohto javu v týchto dňoch, hneď ako sa hviezda S0-2 najviac priblíži k superhmotnej čiernej diere v centre našej Galaxie (Mliečnej cesty). To vedcom z UCLA Galactic Center Group umožní zistiť, či sa hviezda ovplyvnená obrovskou gravitačnou silou bude správať v súlade s Einsteinovou teóriou relativity. Gravitácia je najmenej preskúmaná sila vo vesmíre, informuje spoluautor štúdie Tuan Do, zástupca riaditeľa Galactic Center Group, UCLA. Devin Chu of Hilo vysvetľuje: Už sa nevieme dočkať, ako sa bude hviezda správať pod vplyvom mohutnej príťažlivosti čiernej diery. Bude sa S0-2 správať podľa Einsteinovej teórie relativity, alebo bude vzdorovať našim súčasným zákonom fyziky? Štúdia taktiež vniesla nové svetlo na doteraz neznámy zrod hviezdy S0-2 a jej bezprostredné okolie vo hviezdokope označovanej ako S-Star Cluster. Skutočnosť, že tieto hviezdy existujú tak blízko superhmotnej čiernej diery, je zvláštna vzhľadom na to, že sú veľmi mladé. Ako mohli vzniknúť v takom nepriateľskom prostredí, je záhada. S0-2 je zvláštna a tajomná hviezda, vysvetľuje Devin Chu of Hilo. V blízkosti superhmotnej čiernej diery nevidíme typickú mladú horúcu hviezdu, ktorá by vznikla zvyčajným spôsobom. To znamená, že S0-2 musela vzniknúť inak. Existuje niekoľko teórií, ktoré poskytujú možné vysvetlenie.
V pazúroch čiernej diery
Hviezdy hmotné ako S0-2 majú takmer vždy svojho sprievodcu – druhú zložku dvojhviezdy. Máme šťastie, že v tomto prípade to tak nie je, čo uľahčuje meranie relativistických efektov. Súčasne to však prehlbuje záhadu vzniku tejto hviezdy, dodáva Tuan Do. Skupina Galactic Center Group teraz plánuje výskum ďalších hviezd hviezdokopy S-Stars obiehajúcich okolo superhmotnej čiernej diery a dúfajú, že sa im podarí vysvetliť, prečo je objekt S0-2 osamelá hviezda. Hviezda S0-2 má 15-krát väčšiu hmotnosť než Slnko a okolo stredu Galaxie obehne raz za 15,2 roka (naše Slnko obehne okolo jadra Galaxie raz za 240 000 000 ro- kov). Jej vzdialenosť od galaktického centra sa mení vďaka excentrickej dráhe od 30 AU do 120 AU (4,5 – 18 miliárd km). A práve do najbližšieho bodu svojej dráhy (tzv. perigalaktikum) sa hviezda dostane tento rok na jar. Gravitácia superhmotnej čiernej diery zvýši rýchlosť hviezdy až na 30 miliónov kilometrov za hodinu (8 300 km/s). A na tento okamih astronómovia netrpezlivo čakajú.
RNDr. Zdeněk Komárek
Foto S. Sakai/A. Ghez/W. M. Keck Observatory/
UCLA Galactic Center Group
Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.
