Hvězdy vzdorují černé díře: nový výzkum prokázal stabilní oběžné dráhy kolem centra Mléčné dráhy

Mezinárodní výzkumný tým pod vedením Floriana Peißkera z Kolínské univerzity použil nový pozorovací přístroj ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph) na dalekohledu Very Large Telescope (VLT) v Chile, aby prokázal, že několik takzvaných prachových objektů obíhá po stabilních drahách kolem supermasivní černé díry Sagittarius A* v centru naší galaxie. Dřívější studie předpokládaly, že některé z těchto objektů by mohly být černou dírou pohlceny. Nová data tuto domněnku vyvracejí. Výsledky byly publikovány pod názvem „Closing the gap: Follow-up observations of peculiar dusty objects close to Sgr A* utilizing ERIS“ v časopise Astronomy & Astrophysics. Michal Zajaček (Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita), druhý autor studie, dříve pracoval na modelu „hvězdy zahalené prachem“, který dokázal popsat několik klíčových vlastností těchto prachových objektů. Pozorovací výsledky nedávno získané pomocí VLT poskytují novou podporu pro tento scénář.  

Studie se zaměřila na čtyři z těchto neobvyklých vesmírných těles, která byla v posledních letech předmětem mnoha diskusí. Zejména G2 byl dlouho považován za pouhý oblak plynu a prachu. Předpokládalo se, že bude nejprve prodloužen gravitační slapovou silou Sagittaria A*, což je proces známý jako „spagetifikace“, a poté zničen. Konkrétní pozorování provedená pomocí přístroje ERIS, který zachycuje záření v blízké infračervené oblasti, však ukazují, že G2 se pohybuje po stabilní eliptické oběžné dráze. To naznačuje, že uvnitř prachového mraku se nachází hvězda. Tyto výsledky potvrzují, že centrum Mléčné dráhy není pouze destruktivní, ale může být také překvapivě stabilní. 

Dvojhvězda D9, kterou Peißker a Zajaček objevili v roce 2024, zůstává stabilní i přes enormní slapové síly černé díry. Jedná se o první známou dvojhvězdu, která byla pozorována tak blízko supermasivní černé díry. Teoreticky by se hvězdy v systému D9 mohly spojit a vytvořit jednu masivnější hvězdu v důsledku silných slapových sil supermasivní černé díry. Dosavadní data z ERIS však ukazují, že D9 zůstává nedotčena. Totéž platí pro objekty X3 a X7, které také obíhají po stabilních drahách a jsou proto méně křehké, než naznačovaly dřívější modely. 

„Skutečnost, že se tyto objekty pohybují tak stabilním způsobem tak blízko černé díry, je fascinující,“ říká Florian Peißker. „Naše výsledky ukazují, že Sagittarius A* je méně destruktivní, než se dříve předpokládalo. To činí centrum naší Galaxie ideální laboratoří pro studium interakcí mezi černými dírami a hvězdami.“ 

Výsledky ukazují, že procesy v centru Mléčné dráhy jsou složitější, než se dosud předpokládalo. „Supermasivní černá díra v centru Mléčné dráhy má nejen schopnost ničit hvězdy, ale může také stimulovat jejich vznik nebo vznik poměrně exotických prachových objektů, nejspíše prostřednictvím slučování dvojhvězd,“ vysvětluje Michal Zajaček. Budoucí pozorování z ERIS a Extremely Large Telescope (ELT) – který je momentálně ve výstavbě – by měly pomoci dále sledovat vývoj těchto objektů a pochopit, jak mohou hvězdy přežít i v extrémních oblastech vesmíru. 

Kontakt pro média: 
Dr. Michal Zajaček 
Masarykova univerzita 
+420 549 49 8773 
zajacek@physics.muni.cz  

Publikace: 
https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202556229