Hvězda vyvržená z centra Mléčné dráhy rychlostí 6 miliónů km za hodinu

Mezinárodní tým astronomů zaznamenal hyperrychlou hvězdu hlavní posloupnosti pohybující se obrovskou rychlostí v důsledku vymrštění zdrojem Sagittarius A*, což je supermasivní černá díra v centru naší Galaxie – Mléčné dráhy, jejíž hmotnost dosahuje zhruba čtyř miliónů hmotností Slunce. Na připojeném uměleckém vyobrazení je znázorněna hyperrychlá hvězda s označením S5-HVS1, která původně byla součástí dvojhvězdy. Sagittarius A* je v levém dolním rohu obrázku, zatímco hvězda S5-HVS1 je v popředí a vzdaluje se z centra Galaxie. Druhou složku binárního systému zachytila svojí gravitací supermasivní černá díra.

Hyperrychlé hvězdy jsou velmi rychle se pohybující objekty, jejichž rychlost více než dvakrát přesahuje rychlosti ostatních hvězd obíhajících kolem centra Galaxie a dosahuje tak vyšší rychlosti než 500 kilometrů za sekundu. První takovou hvězdu astronomové objevili v roce 2005. V současné době je známo téměř 30 takových objektů.

Svištící obrovskou rychlostí 1 017 km/s se nově objevená hyperrychlá hvězda pohybuje tak rychle, že nakonec opustí Mléčnou dráhu a zamíří do intergalaktického prostoru. Hvězda přezdívaná S5-HVS1 se v současné době nachází v souhvězdí Jeřábu a od Země je vzdálená 29 000 světelných roků.

„Rychlost hvězdy S5-HVS1 je tak vysoká, že v budoucnu nevyhnutelně opustí naši Galaxii a nikdy se již nevrátí zpět,“ říká Douglas Boubert, astronom na University of Oxford.

Když astronomové extrapolovali dráhu hvězdy zpět v čase, tak zjistili, že v minulosti jednoznačně procházela poblíž centra naší Galaxie. Z toho vyplývá, že hvězda S5-HVS1 byla vymrštěna při těsném přiblížení k objektu označovanému Sagittarius A* vysokou rychlostí 6 miliónů kilometrů za hodinu (tj. přibližně 1 700 km/s). K události došlo před 4,8 milióny roků. Za tuto dobu se hvězda dostala do své současné polohy.

„To je mimořádně vzrušující; již dlouho jsme měli podezření, že černé díry mohou vymrštit hvězdy velmi vysokými rychlostmi,“ říká Sergey Koposov, vědecký pracovník na Carnegie Mellon University. „Nicméně nikdy jsme neviděli tak jednoznačné propojení rychlé hvězdy s centrem Galaxie.“ Velmi rychlé hvězdy mohou být vyvrženy z galaxie vlivem černé díry prostřednictvím tzv. Hillsova mechanismu, který navrhnul astronom Jack Hills již před 30 roky.

Původně hvězda S5-HVS1 sdílela svůj osud se svým průvodcem v binární soustavě, avšak jednou tato dvojice zabloudila do blízkosti supermasivní černé díry Sagittarius A* v centru naší Galaxie. V gravitační přetahované byl průvodce hvězdy S5-HVS1 zachycen supermasivní černou dírou, zatímco druhá složka dvojhvězdy – S5-HVS1 – byla urychlena na velmi vysokou rychlost a nasměrována ven z naší Galaxie.

„To je první jasné představení Hillsova mechanismu v praxi. Sledování této hvězdy je opravdu ohromující a jak víme, musela se zformovat v centrální oblasti Galaxie, což je místo velmi odlišné od našeho místního prostředí. Je to návštěvník z neznámé oblasti,“ říká Ting Li z Carnegie Observatories a Princeton University.

Objev se uskutečnil jako součást spektroskopického průzkumu Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey (S5). Astronomové využili data z dalekohledu Anglo-Australian Telescope o průměru 3,9 metru a z evropské astronomické družice Gaia k určení nejvyšší rychlosti hvězdy a její dráhy z centra Mléčné dráhy.

„Jsem rozechvělý objevem této mimořádně rychlé hvězdy v rámci programu S5,“ říká Kyler Kuehn z Lowell Observatory. „Zatímco hlavním vědeckým cílem průzkumu S5 je studium hvězdných proudů, věnovali jsme ušetřený přístrojový čas pátrání po zajímavých cílech v naší Galaxii, a ejhle, objevili jsme ´zdarma´ něco úžasného. Při našich budoucích pozorováních, doufejme, toho objevíme ještě více.“

Článek byl publikován v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/s5-hvs1-hypervelocity-star-07799.html a https://scitechdaily.com/galactic-heart-of-darkness-ejects-star-at-over-3-5-million-mph-video/

autor: František Martinek