Dvojhviezda pri čiernej diere

Vedci objavili dvojhviezdu obiehajúcu v blízkosti objektu Sagittarius A*, supermasívnej čiernej diery v centre našej Galaxie. Je to vôbec po prvý raz, keď bol v blízkosti supermasívnej čiernej diery objavený hviezdny pár.

Objav založený na údajoch získaných pomocou ďalekohľadu Very Large Telescope (VLT) na Európskom južnom observatóriu (ESO) na Cerro Paranal v Čile môže astronómom pomôcť pochopiť, ako hviezdy prežívajú v prostredí s extrémnou gravitáciou. A nielen to. Mohol by otvoriť cestu k detekcii planét v blízkosti Sagittaria A*.

Krátky život pred splynutím

Čierne diery nie sú také deštruktívne, ako sme si mysleli, tvrdí Florian Peißker, vedecký pracovník z univerzity v nemeckom Kolíne nad Rýnom a hlavný autor štúdie, ktorá bola uverejnená v časopise Nature Communications. Dvojhviezdy, teda dvojice hviezd obiehajúcich okolo seba, sú vo vesmíre veľmi časté, ale dosiaľ nikdy neboli objavené v blízkosti supermasívnej čiernej diery, kde môže intenzívna gravitácia spôsobovať nestabilitu hviezdnych systémov. Objav dokladá, že niektoré dvojhviezdy môžu krátkodobo prosperovať aj za deštruktívnych podmienok.

Poloha dvojhviezdy D9
Obrázok znázorňuje polohu dvojhviezdy D9, ktorá obieha okolo čiernej diery Sagittarius A* v strede našej Galaxie. Výrez ukazuje dvojhviezdu zachytenú spektrografom SINFONI na ďalekohľade VLT. Aj keď nie je možné rozoznať jednotlivé hviezdy, to, že ide o dvojhviezdu, bolo zrejmé zo spektier, ktoré premeriaval prístroj SINFONI. Spektrálne čiary vyžarované vodíkom v okolí D9 sa podľa Dopplerovho princípu periodicky posúvajú od modrých po červené vlnové dĺžky podľa toho, ako hviezdy v dvojhviezde okolo seba obiehajú, foto ESO/F. Peißker et al., S. Guisard.

D9, ako sa dvojhviezda volá, bola objavená práve včas: jej vek sa odhaduje na iba 2,7 milióna rokov. Silné gravitačné pôsobenie blízkej čiernej diery zrejme spôsobí jej splynutie do jedinej hviezdy počas milióna rokov, čo je v astronómii veľmi krátka doba. V kozmickom časovom meradle ide o naozaj malé okno na pozorovanie takého binárneho systému, vysvetľuje spoluautorka Emma Bordierová z Kolínskej univerzity.
Vedci sa dlho domnievali, že extrémne prostredie v blízkosti supermasívnej čiernej diery bráni vzniku nových hviezd. Niekoľko hviezd nájdených v tesnej blízkosti Sagittaria A* však tento predpoklad vyvrátilo a objav dvojhviezdy ukazuje, že v drsných podmienkach majú potenciál vznikať aj hviezdne páry. Systém D9 vykazuje známky prítomnosti plynu a prachu v okolí hviezd, čo naznačuje, že by mohlo ísť o veľmi mladý hviezdny systém, vysvetľuje Michal Zajaček z Masarykovej univerzity v Brne a Kolínskej univerzity.

Možno aj planéty

Dvojhviezdu objavili v hustej kope hviezd a ďalších objektov obiehajúcich okolo Sagittaria A*. Najzáhadnejšie sú tzv. objekty typu G, ktoré sa správajú ako hviezdy, ale vyzerajú ako oblaky plynu a prachu. Práve pri ich pozorovaní objavili astronómovia prekvapivý vzorec objektu D9. Dáta získané pomocou prístrojov ERIS a SINFONI odhalili opakujúce sa zmeny rýchlosti hviezdy naznačujúce, že D9 sú v skutočnosti dve hviezdy, ktoré obiehajú okolo seba.
Presná povaha mnohých objektov obiehajúcich okolo Sagittaria A*, rovnako ako otázka, ako mohli vzniknúť tak blízko supermasívnej čiernej diery, zostáva záhadou. Čoskoro by to však mohla zmeniť modernizácia prístroja GRAVITY+ na interferometri VLT a prístroj METIS na ďalekohľade Extremely Large Telescope (ELT), ktorý stavia v Čile ESO. Zariadenia umožnia tímu vykonávať ešte podrobnejšie pozorovania galaktického centra a odhaľovať ďalšie dvojhviezdy a mladé systémy. Vďaka nášmu objavu môžeme špekulovať aj o prítomnosti planét, pretože tie často vznikajú okolo mladých hviezd. Zdá sa pravdepodobné, že objav planét v galaktickom centre je len otázkou času, uzatvára F. Peißker.

RNDr. Zdeněk Komárek

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 4/2025. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.