Nová studie: záhadné S-hvězdy u černé díry v centru Galaxie mohly vzniknout běžným způsobem

Nová studie naznačuje, že mladé hvězdy obíhající v těsné blízkosti supermasivní černé díry ve středu Mléčné dráhy mohou mít mnohem obyčejnější původ, než se dosud předpokládalo. Tyto objekty, označované jako S-hvězdy, dlouho vzbuzovaly zvědavost astronomů kvůli extrémnímu prostředí, ve kterém se nacházejí. Jejich přítomnost tak blízko černé díry byla považována za těžko vysvětlitelnou, protože podmínky v jejím okolí by měly bránit běžnému vzniku hvězd.

Podle nové práce ale nemusí jít o žádnou anomálii. Autoři studie tvrdí, že samotný gravitační vliv černé díry může vytvářet dojem, že jde o exotické objekty s neobvyklou historií, zatímco ve skutečnosti mohly vzniknout standardním způsobem a jejich současný vzhled i chování jsou důsledkem extrémního prostředí, v němž se ocitly až později.

Black hole v centru Galaxie totiž podle vědců dokáže výrazně formovat dráhy hvězd, které se k ní dostanou. Silné gravitační působení může měnit jejich oběžné dráhy, deformovat je nebo je natahovat do neobvyklých tvarů, které pak na první pohled působí jako výsledek nestandardního vzniku. Ve skutečnosti však může jít o hvězdy, které se zformovaly běžným způsobem dál od centra a teprve postupně byly gravitací nasměrovány do jeho blízkosti.

Kromě ovlivňování drah může černá díra podle autorů studie také ničit případné hvězdné společníky těchto objektů. Pokud daná hvězda původně patřila do dvojhvězdného systému, extrémní slapové síly v blízkosti černé díry mohou její společnici postupně rozložit nebo pohltit. Tím by zmizely stopy po původním dvojhvězdném původu, což by mohlo vysvětlovat, proč se dnes S-hvězdy jeví jako osamocené a neobvyklé objekty, i když jejich historie mohla být zpočátku zcela typická.

Tento mechanismus by mohl vyřešit dlouhodobý rozpor mezi pozorováním a teoretickými modely vzniku hvězd. Prostředí v bezprostř收ední blízkosti supermasivní černé díry je extrémně nehostinné, s obrovskou hustotou hmoty a silným zářením, takže se dlouho zdálo nepravděpodobné, že by zde mohly vznikat nové hvězdy přímo na místě. Pokud se ale ukáže, že hvězdy vznikly jinde a teprve poté byly přitaženy blíž ke středu Galaxie, odpadá nutnost hledat exotické mechanismy jejich vzniku přímo v extrémním prostředí černé díry.

Vědci se domnívají, že podobný scénář by mohl platit i pro jiné podobné hvězdné systémy pozorované v centrech galaxií. Pokud se autorům podaří tuto hypotézu dále potvrdit na základě dalších pozorování, mohlo by to změnit pohled na to, jak se galaktická centra formují a jak se v nich hvězdy chovají v průběhu miliard let.

Práce, která tuto studii popisuje, byla publikována v odborném časopise Astronomy & Astrophysics dne 11. srpna. Autoři v ní kombinovali teoretické modelování s dostupnými pozorovacími daty, aby ukázali, jak by gravitační vliv černé díry mohl vysvětlit vlastnosti pozorovaných hvězd, aniž by bylo nutné předpokládat neobvyklý způsob jejich vzniku.

Výzkum tak přináší nový pohled na dlouho diskutovanou otázku, proč se v tak extrémním prostředí, jaké panuje v bezprostřední blízkosti supermasivní černé díry, vůbec mohou mladé hvězdy nacházet. Místo hledání složitých a exotických procesů vzniku nabízí studie jednodušší vysvětlení – že jde o hvězdy vzniklé běžným způsobem, jejichž zdánlivě neobvyklý charakter je až druhotným důsledkem extrémního gravitačního prostředí, do kterého se později dostaly.

Autoři zároveň upozorňují, že k definitivnímu potvrzení jejich závěrů bude potřeba dalších pozorování, zejména přesnějšího sledování drah jednotlivých hvězd a hledání případných pozůstatků po zaniklých hvězdných společnících. Pokud se jejich teorie potvrdí, mohlo by to pomoci lépe pochopit nejen vývoj hvězd v centru Mléčné dráhy, ale i procesy probíhající v jádrech jiných galaxií, kde se rovněž nacházejí supermasivní černé díry obklopené neobvykle se chovajícími hvězdami.