Tisková zpráva

První dvojhvězda nalezená v blízkosti supermasivní černé díry naší Galaxie

17. prosince 2024

Mezinárodní skupina vědců objevila dvojhvězdu obíhající v blízkosti Sagittarius A*, supermasivní černé díry v centru naší Galaxie. Je to vůbec poprvé, co byl v blízkosti supermasivní černé díry nalezen hvězdný pár. Objev založený na datech získaných pomocí dalekohledu VLT (Very Large Telescope) na Evropské jižní observatoři (ESO) nám pomáhá pochopit, jak hvězdy přežívají v prostředí s extrémní gravitací. A co víc, mohl by otevřít cestu k detekci planet v blízkosti Sagittarius A*.

"Černé díry nejsou tak destruktivní, jak jsme si mysleli," říká Florian Peißker, vědecký pracovník z univerzity v německém Kolíně nad Rýnem a hlavní autor studie, která byla právě zveřejněna v časopise Nature Communications. Dvojhvězdy, tedy dvojice hvězd obíhajících kolem sebe, jsou ve vesmíru velmi časté, ale nikdy předtím nebyly nalezeny v blízkosti supermasivní černé díry, kde může intenzivní gravitace způsobit nestabilitu hvězdných systémů.

Tento nový objev dokládá, že některé dvojhvězdy mohou krátce prosperovat i za destruktivních podmínek. D9, jak se nově objevená dvojhvězda jmenuje, byla objevena právě včas: její stáří se odhaduje na pouhých 2,7 milionu let. A silné gravitační působení blízké černé díry pravděpodobně způsobí její splynutí v jedinou hvězdu během pouhého milionu let, což je pro tak mladý systém velmi krátká doba.

"V kosmickém časovém měřítku jde o opravdu krátké okno pro pozorování takového binárního systému - a nám se to podařilo!" vysvětluje spoluautorka Emma Bordier, vědecká pracovnice rovněž z Kolínské univerzity a bývalá studentka ESO.

Po mnoho let se vědci také domnívali, že extrémní prostředí v blízkosti supermasivní černé díry brání vzniku nových hvězd. Několik mladých hvězd nalezených v těsné blízkosti Sagittarius A* tento předpoklad vyvrátilo. Objev mladé dvojhvězdy nyní ukazuje, že i hvězdné páry mají potenciál vznikat v těchto drsných podmínkách. "Systém D9 vykazuje jasné známky přítomnosti plynu a prachu v okolí hvězd, což naznačuje, že by se mohlo jednat o velmi mladý hvězdný systém, který musel vzniknout v blízkosti supermasivní černé díry," vysvětluje spoluautor Michal Zajaček, vědecký pracovník Masarykovy univerzity v Brně a Univerzity v Kolíně nad Rýnem.

Nově objevená dvojhvězda byla nalezena v husté hvězdokupě hvězd a dalších objektů obíhajících kolem Sagittarius A*, nazývané hvězdokupa S (S cluster). Nejzáhadnější objekty v této hvězdokupě jsou tzv. objekty typu G, které se chovají jako hvězdy, ale vypadají jako oblaka plynu a prachu.

Právě při pozorování těchto záhadných objektů objevila skupina překvapivý vzorec u objektu D9. Data získaná pomocí přístroje ERIS na VLT v kombinaci s archivními daty z přístroje SINFONI odhalila opakující se změny rychlosti hvězdy, což naznačuje, že D9 jsou ve skutečnosti dvě hvězdy, které obíhají kolem sebe. "Myslel jsem si, že moje analýza je chybná," říká Peißker, "ale spektroskopický vzorec pokrýval asi 15 let a bylo jasné, že tento objev je skutečně první dvojhvězdou pozorovanou v hvězdokupě S."

Výsledky vrhají nové světlo na to, co by mohly být ony záhadné objekty G. Tým předpokládá, že by se ve skutečnosti mohlo jednat o kombinaci dvojhvězd, které se ještě nesloučily, a zbytků materiálu z již sloučených hvězd.

Přesná povaha mnoha objektů obíhajících kolem Sagittarius A*, stejně jako to, jak mohly vzniknout tak blízko supermasivní černé díry, zůstává záhadou. Brzy by to však mohla změnit modernizace GRAVITY+ na interferometru VLT a přístroj METIS na dalekohledu ESO ELT (Extremely Large Telescope), který se staví v Chile. Obě zařízení umožní týmu provádět ještě podrobnější pozorování galaktického centra, odhalit podstatu již známých objektů a nepochybně odhalit další dvojhvězdy a mladé systémy. "Díky našemu objevu můžeme spekulovat o přítomnosti planet, protože ty často vznikají kolem mladých hvězd. Zdá se pravděpodobné, že objevení planet v galaktickém centru je jen otázkou času," uzavírá Peißker.

Další informace

Tento výzkum byl publikován v článku "A binary system in the S cluster close to the supermassive black hole Sagittarius A*", který dnes vyšel v časopise Nature Communications.

Skupinu tvoří F. Peißker (Institute of Physics I, University of Cologne, Germany [University of Cologne]), M. Zajaček (Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Masaryk University, Brno, Czechia; University of Cologne), L. Labadie (University of Cologne), E. Bordier (University of Cologne), A. Eckart (University of Cologne; Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Germany), M. Melamed (University of Cologne), and V. Karas (Astronomical Institute, Czech Academy of Sciences, Prague, Czechia).

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ku prospěchu všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření fascinace astronomií. Podporujeme mezinárodní spolupráci v astronomii. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji tvoří 16 členských států – Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie – a dvojice strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálie. Ústředí ESO, návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází v blízkosti Mnichova v Německu, zatímco chilská poušť Atacama, úžasné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři observatoře: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na hoře Paranal jsou to dalekohled VLT (Very Large Telescope) a interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer), stejně jako dva přehlídkové teleskopy – VISTA pracující v infračervené oblasti a VST (VLT Survey Telescope) pro viditelné světlo. Na Observatoři Paranal bude ESO také hostit a provozovat pole teleskopů CTAS (Cherenkov Telescope Array South) pro detekci Čerenkovova záření v atmosféře - největší a nejcitlivější observatoř gama záření na světě. Společně s mezinárodními partnery provozuje ESO teleskopy pro milimetrovou a submilimetrovou oblast APEX a ALMA pracující na planině Chajnantor. Na hoře Cerro Armazones poblíž Paranalu stavíme nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled, Extremly Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“. Z našich kanceláří v Santiagu řídíme naši činnost v Chile a spolupráci s místními partnery a veřejností.

Odkazy

• Vědecký článek
• Fotografie VLT
• Zjistěte víc o ELT na speciálních stránkách a v press kitu
• Pro novináře: přihlaste se k odběru tiskových zpráv s předstihem
• Pro vědce: chcete popularizovat svůj výzkum? Dejte nám vědět!

Kontakty

Florian Peißker
Institute of Physics 1, University of Cologne
Cologne, Germany
Tel.: +49 221 470 7791
Email: peissker@ph1.uni-koeln.de

Emma Bordier
Institute of Physics 1, University of Cologne
Cologne, Germany
Tel.: +49 221 470 3548
Email: bordier@ph1.uni-koeln.de

Michal Zajaček
Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Masaryk University
Brno, Czechia
Tel.: +420 549 49 8773
Email: zajacek@physics.muni.cz

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Connect with ESO on social media

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso2418. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.