Galaxie vykopla svoje hvězdy

Vědci z Venderbiltské univerzity v americkém státu Tennessee učinili neobvyklý objev – detekovali téměř 700 hvězd cestujících pryč z Galaxie. Vycházeli přitom z objevu 16 hvězd blízko centra Galaxie, které odtamtud zcela nenávratně putují pryč. Hmotné hvězdy byly natolik utychleny, že je nezbrzdí ani sevření gravitačního vlivu Galaxie a čeká je tak bludný život v chladném a téměř prázdném mezigalaktickém prostoru. Nesmírně silným kopancem Galaxie hvězdám udělila rychlost větší jak 3,5 milionů km/h. To je milionkrát víc než rychlost klidné chůze člověka po chodníku.

Vyvrhele prozradil kov
Po objevu 16 velmi rychle unikajících hvězd v centru Galaxie se vědci dovtípili, že podobných vyvrhelů musí být v Galaxii mnohem více a mnohem dál od centra. A skutečně našli skupinku 675 takových hvězd. Zaujala je na nich nápadná červená barva. V jejich případě jde o přibližně stejně staré rudé obry, které ve svém spektru vykazují přítomnost těžších prvků a kovů. Hvězdy se ovšem nacházejí na okraji Galaxie v místech, kde se s podobným chemickým složením astronomové setkávají těžko. Rovněž kdyby šlo o starší hvězdy, čemuž odpovídá jejich barva, měly by výskyt prvků těžších než vodík a hélium méně, neboť to je doménou až nejmladších hvězdných generací. Oproti tomu s velmi podobným, ne-li stejným složením se astronomové setkávají u hvězd v centru Galaxie, kde se rodí hvězdy značně rychleji. Bylo tedy zřejmé, že tyto hvězdy musí pocházet odtamtud. Měření rychlostí a směru pohybů hvězd to vzápětí potvrdilo.

Za vším hledej černou díru
Po takovém objevu už vědcům zbyla jen jediná otázka: Co mohlo hvězdám dát takový kopanec? Za odpovědí vcelku pochopitelně stojí masivní černá díra uprostřed Galaxie. Navíc astronomové už podobné chování předpokládali u jiných obřích galaxií s masivní centrální černou dírou, například u galaxie v Andromedě. Předpokládá se, že uprostřed naší Galaxie je černá díra o hmotnosti nepředstavitelných čtyř milionů Sluncí a panují tam tak silné gravitační podmínky, že – ač to zní paradoxně – hvězd odtamtud uniká mnohem více.

Při vzájemném požírání černých děr jsou odmrštěny pryč blízké hvězdy|foto: NASA

Celý proces vykopnutí hvězdy má dva různé scénáře. V tom prvním, jednodušším, se předpokládá, že k černé díře putuje po eliptické dráze dvojhvězda. Jak jsou hvězdy blízko sebe, rotují velmi rychle kolem společného těžiště. Černá díra ale v jednom okamžiku doslova strhne jednu ze souputnic do sebe a druhá tak získá takovou energii, že okamžitě uniká pryč. Druhý scénář pak počítá s tím, že kolem obří galaktické černé díry v centru Galaxie rovněž obíhají i černé díry ze samostatných zhroucených hvězd. Když se hvězdná díra dostane k té obří centrální, je automaticky požírána. Během požírání ovšem ždímaná hvězdná díra obíhá kolem svého masivního strávníka, a pokud se při tomto nezvratném aktu v blízkosti nachází nějaká hvězda, je gravitačním prakem rovněž nekompromisně vymrštěna z centra Galaxie pryč.

Od kolébky do hrobu
Osud takto nešťastně vykopnutých hvězd je samotným vymrštěním doslova zpečetěn. Hvězdy putují bezcílně desítky milionů let ze žhavého centra Galaxie na její chladný okraj a dále pryč do prázdného vesmíru. Za dobu od chvíle, kdy byly vymrštěny, postupně stárnou z hvězd podobných Slunci do červených obrů. Uprostřed Galaxie panují takové podmínky, že nové zrozené hvězdy jsou hmotné a zářivé, tudíž jejich vývoj je o dost rychlejší než u hvězd na okraji Galaxie. To, co bychom u našeho Slunce pozorovali za miliardy let, jim trvá dobu asi stokrát kratší. Za dobu svého života tak doputují za okraj Galaxie a pak je čeká závěr života v mezigalaktickém prostoru.

Nejjasnější část Mléčné dráhy ukrývající masivní černou díru|foto: Miloslav Druckmüller

Jako oběti vědě
Astronomové díky tomu však vědí, jak vyvrhele mezi ostatními hvězdami poznat. V některých případech pak při jejich současné vzdálenosti od centra Galaxie i předpokládaném stáří mohou odhadnout, co a hlavně kdy se u jaké konkrétní hvězdy stalo tím osudným kopancem. A právě tenhle předpoklad je pro vědce dobrým vodítkem pro další studium nejen celého procesu, ale rovněž i historie, vývoje i struktury naší Galaxie.