Poněkud tajemná hvězda X3a by vlastně vůbec neměla existovat, tedy aspoň z obecného pohledu současných teorií. Jak se ale ukazuje, detailnější pohled na oblast jejího vzniku pomohl vědcům pochopit, proč mohla vziknout a přežít v tak nehostinném prostředí. Své poznatky astronomové zveřejnili v časopise The Astrophysical Journal.
„Obecně je okolí černé díry považováno za velmi nehostinnou oblast, která se vyznačuje vysoce dynamickými procesy a intenzivním rentgenovým a ultrafialovým zářením,“ uvádí jeden z autorů studie Michal Zajaček z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně. A právě to je důvod, proč by v takovém prostředí nemohla hvězda vzniknout.
A že tam opravdu vznikla a nebyla přitažena gravitací z jiné oblasti, dokazují podle vědců spektrální charakteristiky hvězdy X3a. Je mladší, než je doba existence současného lidstva, což je z astrofyzikálního hlediska v podstatě mrknutí oka. Proto musela X3a vzniknout přímo v bezprostřední blízkosti černé díry.
Astronomové se tak zaměřili na oblast, kde tato doposud nejtěžší a zároveň nejmladší hvězda, kterou se dosud podařilo objevit přímo v srdci Mléčné dráhy, vznikla. A tam objevili odpověď.
„Ve vzdálenosti pouhých několika světelných let od černé díry se nachází oblast, která velmi překvapivě podmínky pro vznik hvězd splňuje. Tato oblast ve tvaru prstence plynu a prachu, je dostatečně chladná a chráněná před ničivým zářením. Nízké teploty a vysoké hustoty zajišťují prostředí, kde mohou vznikat mračna o hmotnosti stovek Sluncí. Tato oblaka se pak velmi rychle pohybují směrem k černé díře díky jejich vzájemným kolizím, které odebírají moment hybnosti. Časové rozmezí, ve kterém se tato mračna přibližují k Sgr A*, kolabují a vytvářejí hvězdy, odpovídá velmi dobře stáří X3a,“ vysvětluje Zajaček.
V podstatě je celý proces založen na tom, že se vytvoří dostatečně hustý oblak, který se vlivem vlastní gravitace zhroutí a vytvoří jednu nebo více protohvězd. V časových intervalech kratších než deset let vznikají v okolí mladé hvězdy velmi horké chumáče plynu v důsledku její nadzvukové interakce s okolním plynem. Tyto shluky pak mohly být v podstatě připojeny k hvězdě X3a, což přispělo k její vysoké hmotnosti. Ve srovnání se Sluncem je X3a asi desetkrát větší a patnáctkrát těžší.
„Se svou vysokou hmotností, která se rovná přibližně desetinásobku hmotnosti Slunce, je X3a obrem mezi hvězdami a tito obři se velmi rychle vyvíjejí a dospívají. Měli jsme štěstí, že jsme tuto masivní hvězdu spatřili uprostřed cirkumstelární mlhoviny ve tvaru komety právě v tomto zárodečném stadiu,“ upřesnil Zajaček.
Výskyt velmi mladých hvězd v těsné blízkosti supermasivní černé díry je znám jako „paradox mládí“.
Podobné prachové a plynné prstence lze nalézt i v jádrech jiných galaxií, kde tedy také mohou být velmi mladé hvězdy. „Detailní pozorování jader cizích galaxií však byla dosud zcela mimo možnosti i těch nejmodernějších teleskopů,“ doplnil v tiskové zprávě Vladimír Karas z Astronomického ústavu AV ČR v Praze. Plánovaná pozorování vesmírného dalekohledu Jamese Webba a plánovaného Extrémně velkého dalekohledu v Chile by mohla přinést další poznatky.
