náhled|Schéma drah šesti S-hvězd kolem Sagittarius A* podle výsledků publikovaných v roce 2005. S-hvězdy (anglicky S-stars) jsou hvězdy v bezprostředním okolí supermasivní černé díry Sagittarius A* ve středu Mléčné dráhy. Jejich centrální skupina, označovaná jako S-cluster, se nachází přibližně ve vnitřních 0,04 parseku od černé díry. K jejím nejvýraznějším členům patří mladé hvězdy spektrální třídy B, v téže oblasti však byly zjištěny také starší obří hvězdy.
Sledování jejich drah umožňuje určit hmotnost centrální černé díry a vzdálenost ke galaktickému jádru a ověřovat předpovědi obecné teorie relativity. K nejlépe prozkoumaným členům skupiny patří hvězda S2, označovaná také S0-2.
Označení a hvězdná populace Označení jednotlivých hvězd pocházejí z katalogů různých pozorovacích týmů. Proto může mít tentýž objekt více názvů: například S2 odpovídá označení S0-2 a S55 označení S0-102.
Spektra jasných mladých S-hvězd odpovídají běžným hvězdám hlavní posloupnosti. Podrobná analýza osmi z nich, publikovaná v roce 2017, vedla k odhadům hmotností přibližně 8–14 hmotností Slunce a efektivních teplot 21 000–28 500 K. Odhadované stáří těchto hvězd bylo nižší než 15 milionů let. Tyto hodnoty se vztahují ke zkoumanému vzorku, nikoli ke všem hvězdám v okolí černé díry.
V centrální oblasti se nachází i starší hvězdná populace. Studie z roku 2019 například spektroskopicky identifikovala pět obrů spektrálních tříd G2–G8 v oblasti o rozloze jedné čtvereční úhlové vteřiny kolem Sagittarius A*. Přítomnost těchto hvězd ukazuje, že zdejší populace není tvořena výhradně mladými modrými hvězdami.
Pozorování a vědecký význam Kvůli pohlcování viditelného světla mezihvězdným prachem se S-hvězdy sledují především v infračervené oblasti. K jejich výzkumu slouží zejména Very Large Telescope a Keckovy dalekohledy. Adaptivní optika a interferometrická měření přístroje GRAVITY umožňují rozlišovat hvězdy ve velmi hustém poli kolem černé díry.
Astrometrická měření zachycují změny polohy hvězd na obloze, zatímco spektroskopie poskytuje jejich radiální rychlosti. Kombinací dlouhodobých pozorování lze rekonstruovat prostorové dráhy a určit parametry centrálního gravitačního pole. Analýza drah několika hvězd publikovaná v roce 2022 stanovila hmotnost Sagittarius A* přibližně na 4,3 milionu hmotností Slunce a vzdálenost ke galaktickému středu na přibližně 8,3 kpc, tedy 27 000 světelných let.
Při průchodu S2 nejbližším bodem dráhy v roce 2018 byl ve spektru naměřen relativistický posuv, tvořený příspěvkem gravitačního rudého posuvu a příčného Dopplerova jevu. V roce 2020 byla oznámena detekce Schwarzschildovy precese její dráhy: poloha nejbližšího bodu se posouvá přibližně o 12 úhlových minut za oběh. Oba výsledky odpovídají předpovědím obecné teorie relativity.
Vybrané objekty
S2 S2 obíhá černou díru přibližně jednou za 16 let po výrazně výstředné dráze. V pericentru, tedy v nejbližším bodě dráhy, se přibližuje na asi 120 astronomických jednotek a dosahuje rychlosti přibližně 7 650 km/s. Její rychlost i vzdálenost od černé díry se během oběhu výrazně mění. Kratší oběžnou dobu, přibližně 12 let, má například hvězda S55 neboli S0-102.
S301 V srpnu 2026 byl oznámen objev hvězdy S301 s oběžnou dobou přibližně 8,7 roku. Podle určené dráhy se v pericentru přibližuje k Sagittarius A* na zhruba 12 astronomických jednotek a dosahuje rychlosti asi 25 000 km/s, tedy přibližně 8 % rychlosti světla. Podle autorů objevové studie by další sledování S301 mohlo umožnit změřit rotaci Sagittarius A* prostřednictvím jejího vlivu na dráhu hvězdy.
D9 V roce 2024 byl ve skupině S-cluster oznámen objev dvojhvězdy D9. Periodické změny radiální rychlosti byly vyloženy jako pohyb dvou hvězd kolem společného těžiště s oběžnou dobou (372±3) dní. Tato perioda popisuje vzájemný oběh složek dvojhvězdy, nikoli oběh celého systému kolem Sagittarius A*. Autoři odhadli stáří systému přibližně na 2,7 milionu let.
Původ Původ mladých S-hvězd zůstává předmětem výzkumu. Silné slapové síly v blízkosti černé díry znesnadňují vznik hvězd obvyklým gravitačním kolapsem plynových mračen. Vysvětlení musí současně zohlednit nízké stáří hvězd a vlastnosti jejich drah; tento problém bývá označován jako paradox mládí.
Mezi zkoumané možnosti patří vznik hvězd v plynném disku dále od černé díry a následné změny jejich drah. Dalším mechanismem je slapové roztržení dvojhvězdy při těsném přiblížení k černé díře. Jedna složka může být zachycena na těsné dráze, zatímco druhá je vymrštěna vysokou rychlostí. Takový původ navrhli autoři objevové studie například pro S301.
Odkazy
Reference
Související články Sagittarius A* Galaktické jádro
Externí odkazy ESO: Pozorování Schwarzschildovy precese dráhy S2 (anglicky) ESO: Objev hvězdy S301 (anglicky)
Kategorie:Galaktické jádro Kategorie:Hvězdy v souhvězdí Střelce