Mlečná dráha. Ilustrační foto. (lkunl / Shutterstock)
V bezprostředním okolí středu Mléčné dráhy se pohybuje nejrychlejší známá hvězda naší Galaxie. Objekt označený S301 dosahuje při největším přiblížení k centrální černé díře rychlosti přibližně 25 tisíc kilometrů za sekundu. Za jedinou sekundu by tak mohl překonat vzdálenost odpovídající více než polovině obvodu Země.
Objev oznámil mezinárodní tým sdružený kolem projektu GRAVITY+. Výsledky jeho práce vyšly 19. srpna 2026 v odborném časopise Nature. S301 se pohybuje rychlostí přesahující osm procent rychlosti světla a jeden oběh kolem středu Galaxie dokončí za pouhých 8,7 roku. Rekordní hodnoty dosahuje v nejbližším bodě své protáhlé oběžné dráhy kolem supermasivní černé díry Sagittarius A*.
Snímek supermasivní černé díry Sagittarius A* v jádru naší Galaxie pořízený projektem Event Horizon Telescope. (EHT / CC BY 4.0)
Hvězda na dosud nepozorované dráze
Černá díra Sagittarius A* leží ve středu Mléčné dráhy přibližně 27 tisíc světelných let od Země a její hmotnost odpovídá zhruba 4,3 milionu Sluncí. Astronomové v jejím okolí již několik desetiletí sledují takzvané S-hvězdy, jejichž pohyb umožňuje zkoumat gravitační pole centrální černé díry.
Nově popsaná S301 však mezi nimi vyniká. Její dráha má výstřednost přibližně 0,98, tudíž se svou podobou výrazně liší od téměř kruhové oběžné dráhy Země. Při největším přiblížení ji od černé díry dělí asi 1,78 miliardy kilometrů, tedy zhruba dvanáctinásobek vzdálenosti Země od Slunce. V poměrech sluneční soustavy by se Sagittarius A* nacházela přibližně ve Slunci a dráha S301 by v nejbližším bodě vedla o něco dále, než obíhá Saturn.
Hvězda byla poprvé rozpoznána na jaře 2023 pomocí přístroje GRAVITY na interferometru VLTI Evropské jižní observatoře v Chile. Zařízení spojuje světlo čtyř osmimetrových dalekohledů a vytváří tak virtuální teleskop s vysokým rozlišením. Následná pozorování z let 2024 a 2025 umožnila zpětně určit, kde se objekt měl nacházet ve starších datech. Badatelé jej poté identifikovali také v měřeních z let 2021 a 2017. Celkem získali 19 astrometrických poloh, z nichž sestavili jeho oběžnou dráhu.
Přirozená sonda v zakřiveném časoprostoru
Význam S301 však nespočívá pouze v rychlostním rekordu. Hvězda se pohybuje natolik hluboko v gravitačním poli černé díry, že její dráhu ovlivňují jevy popsané Einsteinovou obecnou teorií relativity. Astronomové již u známější hvězdy S2 zaznamenali gravitační rudý posuv i stáčení oběžné dráhy, které odpovídá pohybu v časoprostoru kolem nerotující černé díry.
S301 se k Sagittarius A* přibližuje podstatně více. Výpočty proto naznačují, že by se v její dráze mohl projevit také Lenseův–Thirringův jev, někdy označovaný jako strhávání časoprostoru. Rotující černá díra podle obecné teorie relativity ovlivňuje okolní časoprostor a nepatrně mění orientaci drah blízkých objektů. V případě S301 by tento účinek mohl být při dostatečně přesných měřeních zachytitelný přibližně během následujícího desetiletí.
Orbita hvězdy S301 mezi roky 2016 až 2030. (Nature)
K přesnějšímu měření má přispět modernizovaný přístroj GRAVITY+ a v budoucnu také spektrograf MICADO připravovaný pro Nový dalekohled Evropské jižní observatoře. Další průlet S301 nejbližším bodem dráhy se očekává v roce 2031. Pozorování alespoň dvou úplných oběhů by mohla dráhu zpřesnit natolik, aby bylo možné oddělit vliv rotace černé díry od ostatních relativistických a gravitačních účinků.
Pozůstatek roztržené dvojhvězdy
Studie také nabízí možné vysvětlení původu neobvyklého objektu. V tak těsné blízkosti supermasivní černé díry se hvězdy patrně nemohou běžným způsobem formovat. Mimořádně vysoká výstřednost dráhy S301 proto odpovídá takzvanému Hillsovu mechanismu.
Podle tohoto scénáře se k Sagittarius A* přiblížila dvojhvězda, kterou síly černé díry roztrhly. Jednu složku, dnešní S301, gravitační pole zachytilo na těsné protáhlé dráze, zatímco druhá mohla být vymrštěna a případně z Mléčné dráhy zcela uniknout. Autoři zatím tento původ nepovažují za definitivně prokázaný, vlastnosti dráhy jej však přirozeně vysvětlují.
-etcz-
Comments