V centru naší galaxie – Mléčné dráhy – se nachází černá díra Sagittarius A*, kolem které obíhá roj hvězd. Záhadou, která je obklopuje, je jejich původ.

Nyní astronomové zjistili, že jedna z těchto hvězd pochází „odjinud“, z cizí galaxie.

Na stopě zbloudilé hvězdy

Okolí supermasivní černé díry Sagittarius A* je příliš extrémní a chaotické na to, aby v něm mohly vznikat hvězdy. Astronomové se proto domnívají, že hvězdy, které se tam potulují, mohly vzniknout „někde jinde“.

Astrofyzik Šogo Nišhijama z Univerzity Mijagi a jeho spolupracovníci chtěli zjistit, odkud se vzaly. Pomocí opticko-infračerveného teleskopu Subaru na Havaji osm let pečlivě zkoumali hvězdu pojmenovanou S0-6. Její analýza, popsaná ve studii zveřejněné v časopise Proceedings of the Japan Academy, Series B, ukázala, že skutečně přiletěla „odjinud“.

V následujícím tweetu vidíte pohled do srdce Mléčné dráhy teleskopem Subaru. Snímek ukazuje hvězdy v zorném poli o průměru 0,4 světelného roku. Hvězda S0-6 (modrý kroužek), která byla předmětem studie, se nachází 0,04 světelného roku od černé díry Sagittarius A* (Sgr A*, zelený kroužek).

The #SubaruTelescope discovered a star of extragalactic origin near the supermassive black hole Sgr A* at the center of the Milky Way galaxy for the first time. The star S0-6 must have traveled more than 50,000 light-years to reach the vicinity of Sgr A*.https://t.co/gT3YhMBtDL pic.twitter.com/z7aMElL6Mx

— Subaru Telescope Eng (@SubaruTel_Eng) December 5, 2023

S0-6 se tak stala první hvězdou v Mléčné dráze, u které byl zjištěn extragalaktický původ. Vědci v ní získali důkaz o tom, že některá z hvězd v okolí Sagittaria A* se narodila mimo naší galaxii.

Astronomové nejprve změřili rychlost a trajektorii S0-6. Zjistili, že hvězda krouží kolem černé díry Sagittarius A* po protáhlé eliptické dráze. Od černé díry ji dělí pouhých 0,04 světelného roku.

Poté výzkumníci pečlivě analyzovali světlo vyzařované hvězdou a hledali jasnější a tmavší čáry v jejím spektru. Tyto čáry jsou tvořeny prvky, které pohlcují a vyzařují specifické vlnové délky světla. Mohou proto odhalit chemické složení hvězdy.

Dvakrát starší než Slunce

Protože starší hvězdy obsahují menší množství těžkých prvků než mladší, astronomům tato informace pomohla určit, jak je hvězda stará. Zjistili, že spektrum S0-6 obsahuje takové množství těžkých prvků, které odpovídá stáří 10 miliard let. To je zhruba dvojnásobek věku naší hvězdy - Slunce.

Složení hvězdy také pomáhá odhalit její původ, protože hvězdy, které se zrodily na stejném místě a ve stejnou dobu, mají obvykle podobný chemický profil.

Množství a poměry prvků v hvězdě S0-6 odpovídá hvězdám mimo Mléčnou dráhu, které sídlí v blízkých trpasličích galaxiích, jako jsou eliptická galaxie ve Střelci a Malý Magellanův oblak.

Tyto galaxie jsou pomalu pohlcovány Mléčnou dráhou. Není proto překvapivé, že některé z tamních hvězd mohou skončit v galaxii, která hostí naši planetu.

Cesta dlouhá 50 000 světelných let

Astronomové spočítali, že za 10 miliard let svého života musela S0-6 urazit nejméně 50 000 světelných let z oblasti mimo Mléčnou dráhu, aby se dostala do blízkosti Sagittarius A*. Je ale téměř jisté, že hvězda uletěla ještě delší vzdálenost a pomalu se po spirále stáčela k černé díře místo toho, aby pokračovala přímým směrem.

Astronomové se nyní ještě chystají provést další výzkum, detailněji popsat hvězdu, a tak potvrdit její extragalaktický původ, píše magazín Science Alert.  

„Chceme zjistit, zda má S0-6 nějaké společnice. Anebo cestovala sama? Doufáme, že v dalším výzkumu se nám podaří odhalit tajemství dalších hvězd v blízkosti supermasivní černé díry,“ říká astrofyzik Nišhijama na webu Japonské národní observatoře NAOJ.