Po desetiletí astronomové pozorovali záhadnou skvrnu X7, která je unášena kolem superhmotné černé díry v srdci Mléčné dráhy. Přemýšleli, kde se vzala.

Tým vědců kolem astrofyzičky Anny Ciurlové z Kalifornské univerzity v Los Angeles v reálném čase sledoval, jak černá díra Sagittarius A* (SgrA*), která tvoří gravitační centrum naší galaxie, skvrnu nezadržitelně přitahuje. Analýzou 20 let pozorování odhalil dramatickou proměnu tvaru X7, která se protáhla na téměř dvojnásobek původní délky.

Snímek galaktického centra z Keckovy observatoře zobrazující blob X7 a černou díru SgrA*v centru Mléčné dráhy. | zdroj: Kredit-Ciurlo/UCLA/Keck Observatory

Tato změna struktury naznačuje, že podivná skvrna je s největší pravděpodobností tvořena plynem a prachem vyvrženými během srážky dvou hvězd. Z pozorování vyplývá, že míří ke své záhubě, do centra gravitační studny Sgr A*.

Divoký střed galaxie

„Žádný jiný objekt v nitru Mléčné dráhy nevykazuje tak extrémní vývoj jako X7. Zpočátku měl tento objekt tvar komety a mohli jste si myslet, že ho formoval hvězdný vítr nebo výtrysky částic z černé díry. Ale když jsme ho sledovali, viděli jsme, že se stále víc prodlužuje. Něco muselo tento oblak nasměrovat na jeho zvláštní cestu zvláštním směrem,“ cituje magazín Science Alert astrofyzičku Ciurlovou.

Nyní je jasné, že za jeho trasou a proměnou je gravitační síla černé díry, kterou X7 obíhá.

Několikaleté pozorování X7 umožnilo autorům studie publikované v časopise The Astrophysical Journal určit hmotnost objektu. Je zhruba padesátkrát vyšší než hmotnost Země.

Vývoj tepelné emise prachu z oblaku X7 v čase. | zdroj: Kredit-Ciurlo et al./ApJL

Pozorování X7 ale především dokazuje, jak divoké a turbulentní je prostředí nitra naší galaxie. Naznačuje vysokou četnost srážek poblíž černé díry. Právě ze srážek hvězd přitahovaných gravitací černé díry vznikl zřejmě objekt X7. V poměrně krátké době pak pod vlivem slapové síly proměnil svůj tvar.

Výpočty polohy X7 a jeho rychlosti naznačují, že se nachází na eliptické dráze kolem galaktického středu s dobou oběhu asi 170 let. Jeho dráha se posouvá k fatálnímu bodu, z něhož není návratu. V příštích letech se oblak prachu a plynu bude rozplývat. Nakonec spadne do černé díry SgrA*.

Když vznikala Věstonická Venuše…

Nejblíž se X7 k černé díře dostane v roce 2036. Vstoupí do bodu, který se nazývá periastron. Vzhledem k tomu, že jádro galaxie je od nás vzdáleno zhruba 26 600 světelných let, fakticky X7 vstoupil do periastronu už v době, kdy na Zemi vznikala Věstonická Venuše.

Každopádně platí, že v okamžiku příchodu do periastronu gravitační síly roztrhají X7 na kusy. Část hmoty černá díra pohltí, rozptýlené zbytky mračna ale budou určitý čas stále krouživě padat do černé díry. Postupně však i ty zmizí v jejím chřtánu.

Pro vědce je konec X7 skvělou příležitostí sledovat černou díru v „přímém přenosu“. „Je vzrušující pozorovat významné změny tvaru a dynamiky X7 v takovém detailu v poměrně krátkém časovém měřítku,“ řekl k pozorování astronom a spoluautor studie Randy Campbell z Keckovy observatoře, která stojí vyhaslé sopce Mauna Kea na Havaji.

Vědci upozorňují, že X7 má některé společné rysy s jinými záhadnými skvrnami obíhajícími kolem galaktického centra, známými jako objekty G, které byly poprvé objeveny před 20 lety. Vypadaly jako plynná mračna, ale chovaly se jako hvězdy.

Kdy rozklíčujeme záhadné objekty?

Někdejší pozorování odhalilo, že jeden z těchto objektů, G2, je molekulární mračno, které skrývá tři malé hvězdy. Identita ostatních zůstává zatím neznámá.

Ačkoli existují jisté podobnosti, X7 se od objektů G také výrazně liší. Jeho vývoj byl dramatičtější než u objektů G, což naznačuje tvar i rychlost, kterou se rozpíná a zrychluje směrem k Sgr A*. X7 tedy nemusí být stejným typem objektu jako objekty G, je ale možné, že s nimi souvisí, podotýká astrofyzička Ciurlová.

Zatímco G objekty by mohly být výsledkem srážky více hvězd, objekty jako X7 by mohly být zase mračny plynu, které byly při tomto spojení vyvrženy ven.

Více o záhadných objektech v nitru galaxie ale napoví až další pozorování a jeho analýza. Mezitím se astronomové mohou těšit na sledování konce objektu X7 za 13 let.