Článek
Hvězda S301 se při svém nejbližším průletu kolem černé díry o hmotnosti čtyř milionů Sluncí pohybuje rychlostí asi 25 000 km/s – tedy stotisíckrát rychleji než komerční letadlo – a stává se tak držitelkou rekordu nejrychlejší hvězdy v Mléčné dráze. Přibližuje se k černé díře více než jakákoli jiná dosud pozorovaná hvězda. Je tak blízko, že pociťuje účinky její rotace.
Kolem černé díry obíhá po velmi těsné dráze, jejíž oběh trvá pouhých 8,7 roku. V okamžiku nejbližšího přiblížení proletí hvězda pouhých 1,78 miliardy km od černé díry, což je zhruba 12násobek vzdálenosti mezi Sluncem a Zemí. „To je bezprecedentní,“ zdůraznil autor nové studie Felix Mang, doktorand na Max-Planckově institutu pro mimozemskou fyziku (MPE) v německém Garchingu.
„Díky desetiletím pečlivého sledování hvězd obíhajících kolem černé díry Sagittarius A* došlo k tomuto průlomovému objevu velmi slibné hvězdy,“ konstatoval nositel Nobelovy ceny Reinhard Genzel, ředitel MPE.
Splní si vědci sen?
Vzhledem k tomu, že se S301 dostává tak blízko k Sagittariu A*, je to první známá hvězda, kterou by bylo možné použít k přímému měření rotace černé díry.
Stejně jako u většiny jiných objektů ve vesmíru astronomové předpokládají, že se Sagittarius A* otáčí. Podle Einsteinovy obecné teorie relativity s sebou rotující černá díra strhává časoprostor a deformuje jej, což ovlivňuje oběžné dráhy okolních hvězd. Tento efekt je patrnější u objektů obíhajících rychle rotující černé díry v malé vzdálenosti.
Objev hvězdy S301, která na obloze svítí dvoumiliardkrát slaběji než Betelgeuze (oranžová hvězda v souhvězdí Orionu), nebyl snadný. Tým astronomů využil VLTI, zařízení na observatoři ESO Paranal, a jeho přístroj GRAVITY+.
Skupina astronomů tuto hvězdu poprvé zachytila na jaře 2023 a od té doby ji sleduje, aby určila její oběžnou dráhu. Podařilo se rovněž vysledovat oběžnou historii hvězdy až do roku 2017 a zjistit, že se k centrální černé díře naposledy přiblížila na nejmenší vzdálenost na počátku roku 2023.
Další pozorování budou stěžejní pro sledování dráhy hvězdy v příštím desetiletí, kdy v roce 2031 dojde k jejímu dalšímu nejbližšímu průletu. Pozorování alespoň dvou úplných oběžných drah S301 umožní určit její trajektorii s dostatečnou přesností, aby tým mohl poprvé přímo určit rotaci Sagittaria A*. Což by podle astronomů bylo doslova „splnění snu“.
Snímky z dalekohledu VLT zachycující hvězdu S301 obíhající kolem černé díry Sagittarius A*.
„Bez této hvězdy bychom museli měřit pohyb jiných hvězd ještě několik desítek let, abychom se alespoň přiblížili k měření rotace černé díry,“ poznamenal astronom z Pařížské observatoře při PSL University ve Francii Juan Osorno.
A zajímavost na závěr: podle odborníků byla hvězda původně zřejmě součástí dvojhvězdného systému, který byl roztrhán slapovými silami superhmotné díry.
Interferometr VLTI
Interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer) na observatoři ESO je schopen kombinovat světlo zachycené jednotlivými dalekohledy VLT (Very Large Telescope), a to buď čtyřmi více než osmimetrovými hlavními dalekohledy, nebo čtyřmi menšími pomocnými dalekohledy. Díky tomu umožňuje pořizovat velmi detailní snímky vesmíru. VLTI je v podstatě virtuálním dalekohledem, jehož rozlišení je úměrné maximální vzdálenosti mezi jednotlivými dalekohledy.
Obecně astronomické interferometry kombinují světlo ze dvou nebo více dalekohledů (a fungují jako jeden velký teleskop), díky čemuž je možné vidět vesmírné objekty s takovým rozlišením, jakého by dosáhly zrcadla či antény o průměru 130–200 metrů.
Tato fotografie zachycuje čtyři lasery v observatoři ESO v Paranalu, z nichž každý je spuštěn z jednoho ze čtyř zdejších osmimetrových dalekohledů.
