Astronomové objevili hvězdný systém, který by neměl existovat v blízkosti supermasivní černé díry

Tým astronomů objevil první dvojhvězdný systém označený D9 v blízkosti supermasivní černé díry Sagittarius A* v naší Galaxii. Dříve se vědci domnívali, že takové systémy v této bouřlivé oblasti nemohou existovat. Očekává se, že D9 brzy splyne v jedinou hvězdu, což poskytne vodítko ke vzniku mladých hvězd v tomto extrémním prostředí.

Vůbec první dvojhvězda v blízkosti supermasivní černé díry
Mezinárodní tým vědců pod vedením Floriana Peißkera objevil první binární hvězdný systém v blízkosti supermasivní černé díry Sagittarius A* (Sgr A*) v centru naší Galaxie. Zatímco většina hvězd ve vesmíru vzniká v párech nebo skupinách, v blízkosti Sgr A* bylo potvrzeno pouze pět binárních hvězdných systémů a všechny se nacházejí ve větší vzdálenosti. Tento nově identifikovaný systém, pojmenovaný D9, je zatím nejblíže. Vědci se domnívají, že D9 se nakonec v blízké budoucnosti spojí v jedinou hvězdu.

Zjištění publikovaná v časopise Nature Communications pod názvem „Binární systém ve hvězdokupě S v blízkosti supermasivní černé díry Sagittarius A*“ poskytují nový pohled na extrémní podmínky obklopující centrální černou díru Mléčné dráhy.

Pozorování hvězd v blízkosti Sgr A*
V uplynulých 30 letech astronomové pozorovali pomocí infračervených dalekohledů jednotlivé hvězdy v blízkosti Sgr A*. Tato pozorování však často přinášela více otázek než odpovědí. Centrální oblast Galaxie je hustě zaplněná miliony hvězd a je rozdělená na různé podoblasti.

Jednou z obzvláště zajímavých oblastí je hvězdokupa S, která je domovem Sgr A*. Vzhledem k vysoké hustotě hvězdokupy astronomové již dlouho předpokládají, že by měla obsahovat vícenásobné systémy. Až dosud však v této oblasti nebyla žádná dvojhvězda objevena, přičemž dosud známé binární systémy se nacházely dále od černé díry.

Drsné prostředí pro dvojhvězdy
Vědci to přičítají gravitačním silám: Hvězdy ve hvězdokupě S se pohybují po stabilních oběžných drahách kolem černé díry, podobně jako Země obíhá kolem Slunce. Podmínky v této hvězdokupě jsou však mnohem extrémnější, protože Sgr A* je čtyřmilionkrát hmotnější než naše Slunce. Hvězdy proto mohou dosahovat rychlostí až několika tisíc kilometrů za sekundu, což z ní činí nepříznivé prostředí pro vznik dvojhvězdných systémů.

Nový přístup vede k průlomu
Výzkumníci objevili D9 díky jinému přístupu k pozorování určitých zdrojů prachu ve hvězdokupě S. Obvykle se několik jednotlivých pozorování v průběhu roku překrývá a sčítá dohromady, aby se zesílil signál objektů.

„Nikdo se dosud blíže nezabýval jednotlivými pozorováními zdrojů prachu,“ řekl Florian Peißker z Astrofyzikálního ústavu Univerzity v Kolíně nad Rýnem. „To bylo jádrem naší studie: zkoumat a analyzovat každou jednotlivou noc. Data ze záznamů jsou sice více zašumělá, ale stále dostatečně kvalitní. Díky tomu jsme identifikovali dvojhvězdu.“

Důsledky pro vznik hvězd
Objev D9 nyní vědcům otevírá možnost podrobněji zkoumat procesy vzniku hvězd, protože je velmi pravděpodobné, že se systém v příštích desetiletích až tisíciletích spojí a vytvoří tak novou, o něco těžší hvězdu. Tím by se vyřešila další záhada. Hvězdy ve hvězdokupě S v blízkosti supermasivní černé díry jsou totiž mladší, než předpovídala jakákoliv teorie hvězdokup. Přítomnost binárního hvězdného systému by tak mohla poskytnout nové poznatky o tom, jak se hvězdy kolem centrální černé díry formují. Vědci předpokládají, že některé z mladých hvězd vznikly z binárních hvězdných systémů, které předtím migrovaly k supermasivní černé díře.

Řešení vesmírné záhady
Spoluautor Michael Zajaček z Masarykovy univerzity v Brně řekl: „Doposud bylo záhadou, jak mohly tak mladé hvězdy vznikat tak blízko Sgr A*, která by v principu měla zabránit jakémukoliv gravitačnímu kolapsu, který je pro vznik hvězd nezbytný. Objev tohoto dvojhvězdného systému významně rozšíří naše znalosti týkající se vzniku hvězd.“

Emma Bordierová, spoluautorka a postdoktorandka v Collaborative Research Centre 1601 ‘Habitats of Massive Stars across Cosmic Time’ at the University of Cologne,, dodala: „Pro tato pozorování byly použity různé generace přístrojů Very Large Telescope (VLT). Nová zjištění jasně ukazují, jak se kombinace archivních dat a nejnovějších pozorování může vzájemně doplňovat a umožnit tak inovativní studie a vést ke vzrušujícím objevům.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/astronomers-just-found-a-star-system-that-shouldnt-exist-near-a-supermassive-black-hole/

autor: František Martinek