Hlavní obsah

Astronomové poprvé pozorovali interakci hvězdné obálky s okolím supermasivní černé díry

Mezinárodní tým vědců včetně Čechů již skoro 20 let zkoumá záhadný kosmický jev u středu galaxie Mléčné dráhy, rázovou vlnu X7. Jde o hvězdnou obálku prachu a plynu, která se postupně vymaňuje ze sféry vlivu své hvězdy, odděluje se od ní a nečekaně interaguje s okolím předpokládané superhmotné černé díry Sagittarius A*. V budoucnu to může astronomům předvést vzácný pád hmoty do černé díry.

BEZ KOMENTÁŘE: Postupný vývoj objektu X7 od roku 2002 do současnostiVideo: Astronomický ústav AV ČR

Článek

Už po tři desetiletí pozorují astronomové velmi rychlý pohyb jasných hvězd v okolí jádra naší Galaxie, čímž je objekt označovaný jako Sagittarius A* (Sgr A*). Charakter pohybu svědčí o přítomnosti superhmotné černé díry, kolem níž hvězdy obíhají. Za tato měření získali loni Němec Reinhard Genzel a Američanka Andrea Ghezová Nobelovu cenu za fyziku.

Nobelovu cenu za fyziku získali vědci za průlomový výzkum černých děr

Věda a školy

Ve studii zveřejněné v březnovém čísle odborného časopisu The Astrophysical Journal analyzuje mezinárodní tým s účastí Astronomického ústavu Akademie věd ČR proměny, které probíhají v obálce jedné z těchto hvězd.

Podle Vladimíra Karase ze zmíněného ústavu je zde změna morfologie dané obálky patrná téměř v reálném čase a svědčí o tom, že dochází k její rychlé deformaci – tedy prodlužování vlivem slapových sil centrální černé díry.

Kam mizí rudí obři? Astronomové zjistili, proč hvězdy ve středu Galaxie záhadně mládnou

Věda a školy

Přední část obálky se od hvězdy postupně odděluje a přibližuje se směrem k centru. „Lze očekávat, že plyn se spirálovitým pohybem postupně přiblíží až těsně k černé díře a přispěje ke zvýšené akreční aktivitě v (astronomicky) blízké budoucnosti,” popsal Karas.

Akrece nebo narůstání je v astronomii gravitační proces, kterým se formují (zvětšují) tělesa – planety a hvězdy – z prachu a plynu.

Pozorování probíhají v infračerveném spektrálním oboru, jelikož infračervené paprsky (na rozdíl od viditelného světla) dokážou proniknout pracho-plynným mezihvězdným prostředím galaktického středu, tudíž je lze zaznamenat a využít k pozorování s pomocí velkých pozemských teleskopů.

Infračervený zdroj X7 se nachází ve vzdálenosti pouhých 40 světelných dnů od kompaktního rádiového zdroje Sagittarius A*.

Na snímcích je vidět kometární útvar

Pozoruhodné je, že na obrázcích zveřejněných astronomy je v případě hvězdného zdroje X7 podle nich pozorovatelný kometární útvar. Již dříve vědci vysvětlovali možný původ kometárního tvaru jako důsledek nadzvukového pohybu hvězdy.

Foto: K. Mužič et al., Astronomy & Astrophysics, 521, 2010

Detailní snímek středu Galaxie (objekt Sgr A*) pomocí kamery NACO za dalekohledem VLT Evropské jižní observatoře (ESO) v Chile. Na pozadí hvězd jsou vyznačeny dva zvláštní útvary, kromě X7 i X3, jež vykazují výrazně protáhlý tvar směrem od centra.

V rázové vlně je hustota plynu a prachu větší než v okolním prostředí, což se projeví zjasněním na infračervených snímcích. Tato vlna má tvar oblouku v důsledku tlaku hvězdného větru, proto se jí také říká oblouková rázová vlna.

Bádání od roku 2002

Autoři aktuální práce zkoumají pohyb a postupnou změnu velikosti a morfologie rázové vlny X7 již od roku 2002. Během tohoto období se objekt podle očekávání pohyboval směrem na sever po eliptické trajektorii kolem Sgr A*. Za stejný čas se však obálka prodloužila asi čtyřikrát, z 1000 na 4000 astronomických jednotek (AU). (Jedna AU je vzdálenost Země ke Slunci, tj. 150 milionů km – pozn. red.)

Černé díry? Podle astrofyziků z Opavy jde o budoucí gigantický zdroj energie

Věda a školy

Chronologická posloupnost snímků navíc podle Karase a jeho kolegy Michala Zajačka naznačuje, že přední část obálky se postupně odděluje od svého zdroje, jímž je hvězda S50.

Foto: Peissker et al., 2021, The Astrophysical Journal, 909, 62

Sekvence infračervených snímků zachycuje pohyb zdroje X7 směrem nahoru, tj. na sever v průběhu let 2006 až 2018. Zelený bod označuje polohu hvězdy S50, která je původcem objektu X7.

„Nelze vyloučit, že přední část se bude postupně po spirále blížit k Sgr A*, což by byla jedinečná a vzácná příležitost sledovat pád hmoty do černé díry,” uzavírají odborníci s tím, že orientace rázové vlny ve směru spojnice se Sgr A* ukazuje, že skutečně může reagovat s tamním plazmovým výtryskem.

Černou díru v Mléčné dráze obíhají podivné objekty

Věda a školy

Související články

Výběr článků

Načítám