Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou

Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou

Pozorování provedená dalekohledem VLT potvrzují, že objekt G2 je kompaktní a přežil blízký průlet.
Autor: ESO/VLT

V jednom z předchozích dílů tohoto nekončícího seriálu jsme psali o podílu pracovníků AsÚ na výzkumu jedné z astronomických událostí těchto let, jíž je průlet tajemného oblaku s označením G2 kolem černé veledíry v centru naší Galaxie. K průchodu pericentrem (tedy nejbližším bodem dráhy) již došlo za nejvyšší pozornosti řady přístrojů včetně dalekohledů VLT provozovaných ESO. Na analýze výsledků se opět podíleli i vědci z AsÚ, mezi nimi i Michal Zajaček, bývalý student Vladimíra Karase a dnes doktorand International Max-Planck Research School v Bonnu. Zdá se, že oblak průlet kolem centra Galaxie přežil a tento průlet poodhalil odpovědi na otázku, co je tento útvar vlastně zač.

Pravidelný čtenář již tedy ví, že tento zajímavý objekt byl objeven v infračervených datech z dalekohledu ESO VLT v  roce 2011 (Gillessen, S. a kol., 2012, Nature, 481), přičemž se následně podařilo útvar identifikovat i v datech starších, pořízených během poslednich deseti let. Ukázalo se, že míří po velmi výstředné dráze k černé veledíře v centru naší Galaxie. Z počátečních pozorování vyplývalo, že se jedná o pracho-plynný útvar (podařilo se zaznamenat nadbytek infračerveného záření nasvědčujícího přítomnosti prachu), jenž měl podle vypočtených parametrů projít pericentrem své dráhy někdy během roku 2014. Co přesně je však oblak G2 zač a jaký je jeho původ nebylo nikterak zřejmé. Zprvu jasné indicie o tom, že se jedná o jakousi menší mlhovinu s hmotností srovnatelnou s hmotností několika Zemí, teplotou kolem 450 K a celkovou svítivostí 10 sluncí, byly astronomy postupně oslabovány a do popředí se dostávaly scénáře, podle nichž je to ve skutečnosti mladá hvězda zahalená v prachové obálce. Průchod objektu pericentrem nabídl jedinečnou příležitost rozlišit mezi dvěma hypotézami o charakteru objektu. Zatímco mlhovina by byla slapovými silami zcela roztrhána, hvězda by průlet měla přežít bez větší úhony. Další elegantní metodou jak odlišit oba scenáře je srovnání vývoje orbitální trajektorie – zatímco hvězda bude pokračovat po původní eliptické trajektorii, plynný oblak by se měl v důsledku působení negravitačných sil, zejména magnetohydrodynamického tření, postupně v důsledku malé hmotnosti a velkého průřezu začít odklánět směrem k černé veledíře.   

Dynamika těsného okolí samotného centra naší Galaxie. Zobrazeny jsou trajektorie tzv. S hvězd (mladých hvězd v okolí centra Galaxie) a předpovězené trajektorie objektu G2 pokud by šlo o hvězdu s obálkou (červeně) a kompaktní mlhovinu (zeleně). Očekává se, že zatímco objekt hvězdného typu zůstane na relativně stabilní oběžné dráze, plynný objekt bude postupně spirálovat na černou veledíru (světle zelené utahující se elipsy).

Celá událost byla tedy pečlivě sledována v průběhu celého roku 2014 dalekohledy ESO, zejména pak VLT (Very Large Telescope). Ten je napojen na zobrazovací spektrograf SINFONI, jenž pozoruje v oblasti blízkého infračerveného záření. Jedná sa o typ tzv. integrálního spektrografu pořizujícího snímky, kde každý pixel obsahuje kompletní spektrum! Pořízená data byla pečlivě zpracována a doplněna o archivní pozorování, jež byla nově zpracována stejným způsobem jako nová pozorování. Díky tomu měli astronomové k dispozici delší pozorovací řadu dobře dokumentující vývoj pozorovacích vlastností objektu. Vědce zajímaly zejména infračervené čáry vodíku (Brackettova série), ale také čára neutrálního helia.

Na první pohled bylo zřejmé, že záhadný objekt průlet kolem centra Galaxie přežil a ve vzhledu se příliš nezměnil. Tento fakt svědčí proti scénáři objektu G2 coby pracho-plynné mlhoviny. Sledované čáry byly před pericentrem posunuty do červené oblasti spektra (tedy objekt se od nás vzdaloval), zatímco po průchodu se posunuly do modré (objekt se k nám přibližoval), což vypovídá o sklonu oběžné dráhy vůči zorné přímce. I díky těmto pozorováním se podařilo zpřesnit parametry trajektorie a určit, že G2 prošel pericentrem v druhé polovině dubna 2014, tedy asi o měsíc později oproti původní předpovědi, a to ve vzdálenosti pouhých 163 astronomických jednotek od černé veledíry. Odhady ukazují, že kdyby byl objekt pracho-plynnou mlhovinou, mohl by na takovéto trajektorii přežít nejvýše několik set let, než by ho slapové působení černé veledíry zcela zničilo.
Z pozorování dále vyplývá, že G2 při svém průchodu kolem centra nebyl silně ovlivněn předpokládaným silným větrem vanoucím od centra Galaxie. Silné ovlivnění však bylo v minulosti pozorováno u obdobných objektů nacházejících se v blízkosti černé veledíry. Z toho vyplývá, že vítr od centra Galaxie je nejspíše silně neizotropní. Očekávalo se, že při průletu G2 by měla vzrůst aktivita jádra Galaxie, pokud by byl materiál slapově vytržen a naveden přímo na černou díru. Nárůst aktivity se však prozatím nepozoroval, i když autoři připouštějí, že k ní stále ještě může dojít s určitým zpožděním.  

A co je tedy G2 zač? Německo-český tým uveřejnil práci, podle které současná pozorování jsou nejvíce konzistentní s představou mladé hvězdy s hmotností 1-2 slunce ve stadiu před dosažením hlavní posloupnosti. Hvězda je obklopena pracho-plynnou obálkou a akrečním diskem o teplotě kolem 450 K – pozůstatkem z doby jejího vzniku – přičemž celý komplex září asi jako 10 sluncí. Modelové výpočty ukazují, že akrece hmoty z cirkumstelárního disku na hvězdu může výrazně přispívat k velké šířce pozorované emisní čáry vodíku, jak je to známo i v případě jiných mladých systémů.  Jde tedy o vývojové stadium podobné hvězdám typu T Tauri.



Reference: Valencia-S. M., Eckart A., Zajaček M. a kol., Monitoring the Dusty S-cluster Object (DSO/G2) on its Orbit toward the Galactic Center Black Hole, Astrophysical Journal 800 (2015) A125, ArXiv:1410.8731
Tisková zpráva Evropské jižní observatoře: http://www.eso.org/public/news/eso1512/

Kontakt: Mgr. Michal Zajaček, zajacek@ph1.uni-koeln.de, prof. RNDr. Vladimír Karas, DrSc., vladimir.karas@cuni.cz

Převzato z webu Astronomického ústavu AV ČR.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva ESO: Dosud nejlepší pohled....



Seriál

  1. Na čem se pracuje v Ondřejově (1): Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě
  2. Na čem se pracuje v Ondřejově (2): Meteority Příbram a Neuschwanstein nedoprovázejí malá tělesa
  3. Na čem se pracuje v Ondřejově (3): Cesta k seismologii slunečních protuberancí
  4. Na čem se pracuje v Ondřejově (4): Předpověď slupky v galaxii NGC3923: cesta k ověření alternativní teorie gravitace?
  5. Na čem se pracuje v Ondřejově (5): Zašpinění bílí trpaslíci s magnetickým polem
  6. Na čem se pracuje v Ondřejově (6): Proudění plazmatu kolem slunečních skvrn
  7. Výzkumy na AsÚ AV ČR (7): SPLAT - mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter
  8. Výzkumy na AsÚ AV ČR (8): Druhotná tvorba hvězd ve vznikajících galaxiích a hmotných hvězdokupách
  9. Výzkumy na AsÚ AV ČR (9): Hvězda v prachové obálce v okolí černé veledíry
  10. Výzkumy na AsÚ AV ČR (10): Střižné proudění ve sluneční atmosféře jako generátor elektrického pole
  11. Výzkumy na AsÚ AV ČR (11): Komplikovaná rotace planetky Apophis ovlivňuje její let Sluneční soustavou
  12. Výzkumy na AsÚ AV ČR (12): Protony slunečního větru ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky od Slunce
  13. Výzkumy na AsÚ AV ČR (13): Chladný plyn v mezigalaktickém prostoru vytržen z galaxie ESO 137-001
  14. Výzkumy v AsÚ AV ČR (14): Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS
  15. Výzkumy v AsÚ AV ČR (15): Be hvězda v těsné dvojhvězdě s horkým podtrpaslíkem
  16. Výzkumy v AsÚ AV ČR (16): Vliv rotačního směšování a metalicity na ztrátu hmoty hvězdným větrem
  17. Výzkumy v AsÚ AV ČR (17): Osiřelé penumbry jako testovací materiál pro teorii slunečních skvrn
  18. Výzkumy v AsÚ AV ČR (18): Detailní modely gravitačního pole Země
  19. Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky
  20. Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou
  21. Výzkumy v AsÚ AV ČR (21): Prostorové mapování galaktického centra pomocí rentgenové polarimetrie
  22. Výzkumy v AsÚ AV ČR (22): Vliv atmosféry a oceánů na polohu rotační osy Země
  23. Výzkumy v AsÚ AV ČR (23): Analytický model Birkelandových proudů
  24. Výzkumy v AsÚ AV ČR (24): Ověřování zákrytového modelu proměnných aktivních galaktických jader
  25. Výzkumy v AsÚ AV ČR (25): Urychlování elektronových svazků ve slunečních erupcích
  26. Výzkumy v AsÚ AV ČR (26): Jak rotují kometární meteoroidy?
  27. Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem
  28. Výzkumy v AsÚ AV ČR (28): Hvězdný vítr v dvojhvězdě s kompaktní složkou
  29. Výzkumy v AsÚ AV ČR (29): Rozšiřování magnetických trubic nad slunečními aktivními oblastmi
  30. Výzkumy v AsÚ AV ČR (30): Jak souvisejí astrosféry a astroohony s urychlováním částic kosmického záření?
  31. Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr
  32. Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis
  33. Výzkumy v AsÚ AV ČR (33): Možnosti měření magnetických polí ve sluneční chromosféře, přechodové oblasti a koróně
  34. Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou
  35. Výzkumy v AsÚ AV ČR (35): Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé
  36. Výzkumy v AsÚ AV ČR (36): Nové dvojhvězdy s horkou podtrpasličí hvězdou a vlastnosti této populace hvězd
  37. Výzkumy v AsÚ AV ČR (37): Rekonstrukce vzhledu aktivního galaktického jádra
  38. Výzkumy v AsÚ AV ČR (38): Simulace chování astrofyzikálního plazmatu v extrémních podmínkách
  39. Výzkumy v AsÚ AV ČR (39): Drakonidy 2011 z letadla
  40. Výzkumy v AsÚ AV ČR (40): Kapitoly v učebnici Asteroids IV i od pracovníků AsÚ
  41. Výzkumy v AsÚ AV ČR (41): Balíček programů pro analýzu nemaxwellovských rozdělovacích funkcí částic ve sluneční atmosféře
  42. Výzkumy v AsÚ AV ČR (42): Tajemná povaha rentgenového zdroje Her X-1
  43. Výzkumy v ASU AV ČR (43): Vznik penumbry sluneční skvrny v přímém přenosu
  44. Výzkumy v ASU AV ČR (44): Rekurentní novy v galaxii M 31
  45. Výzkumy v ASU AV ČR (45): Možná naleziště ropy v Perském zálivu z gravitačních modelů
  46. Výzkumy v ASU AV ČR (46): Mohou být hvězdné pulsace zdrojem proměnnosti hvězdného větru?
  47. Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid
  48. Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce
  49. Výzkumy v ASU AV ČR (49): Vliv rentgenového záření na charakter hvězdných větrů v dvojhvězdách s hmotnou komponentou
  50. Výzkumy v ASU AV ČR (50): Turbulence plazmatu a kinetické nestability v expandujícím slunečním větru
  51. Výzkumy v ASU AV ČR (51): Vzhled rázové vlny hvězdy při průletu kolem centra Galaxie
  52. Výzkumy v ASU AV ČR (52): Mění srážky tvar planetek?
  53. Výzkumy v ASU AV ČR (53): Udržely póry sluneční cyklus v době Maunderova minima?
  54. Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn
  55. Výzkumy v ASU AV ČR (55): Souvislost oblaků CO s obálkami HI v Mléčné dráze
  56. Výzkumy v ASU AV ČR (56): Nárůst kontinua ve slunečních erupcích – nové možnosti jejich předpovědí?
  57. Výzkumy v ASU AV ČR (57): Katalog videí dokumentujících pád bolidu Čeljabinsk
  58. Výzkumy v ASU AV ČR (58): Tisícileté cykly střední výšky světového oceánu
  59. Výzkumy v ASU AV ČR (59): Model expanze oblaků ve slunečním větru
  60. Výzkumy v ASU AV ČR (60): Detekce dopadů zemských miniměsíců
  61. Výzkumy v ASU AV ČR (61): Lze ze spektra aktivního galaktického jádra usoudit na povahu jeho zdroje?
  62. Výzkumy v ASU AV ČR (62): Lze pozorovat ohřev koróny nanoerupcemi?
  63. Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky
  64. Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR
  65. Výzkumy v ASU AV ČR (65): Složky těsné vizuální dvojhvězdy 1 Del rozlišeny spektroskopicky
  66. Výzkumy v ASU AV ČR (66): Příčky v galaxiích jako důsledek vzájemného slapového působení
  67. Výzkumy v ASU AV ČR (67): Neobvyklé chemické složení zašpiněného bílého trpaslíka
  68. Výzkumy v ASU AV ČR (68): Hustota průmětů drah umělých družic Země na zemském povrchu a přesnost parametrů gravitačního pole Země
  69. Výzkumy v ASU AV ČR (69): Vlastnosti plazmatu ve slunečních protuberancích
  70. Výzkumy v ASU AV ČR (70): Útok létajících hadů - mohou vodíkové proudy fragmentovat na izolované oblaky vodíku?
  71. Výzkumy v ASU AV ČR (71): Vlastnosti satelitů planetek
  72. Výzkumy v ASU AV ČR (72): Rentgenová aktivita polaru AM Herculis
  73. Výzkumy v ASU AV ČR (73): Analýza spektra bolidu Benešov
  74. Výzkumy v ASU AV ČR (74): Když gravitační síla soupeří s elektromagnetickou – Elektricky nabitá látka v okolí zmagnetizované černé díry
  75. Výzkumy v ASU AV ČR (75): Co nám říkají erupce A hvězd o korónách G hvězd?
  76. Výzkumy v ASU AV ČR (76): Deset let optických dosvitů gama záblesků dalekohledy BOOTES
  77. Výzkumy v ASU AV ČR (77): Zdroje záření Lyman-α: Klíč k pochopení minulosti vesmíru?


O autorovi

Michal Švanda

Michal Švanda

Doc. Mgr. Michal Švanda, Ph. D., (*1980) pochází z městečka Ždírec nad Doubravou na Českomoravské vrchovině, avšak od studií přesídlil do Prahy a jejího okolí. Vystudoval astronomii a astrofyziku na MFF UK, kde poté dokončil též doktorské studium ve stejném oboru. Zabývá se sluneční fyzikou, zejména dynamickým děním ve sluneční atmosféře, podpovrchových vrstvách a helioseismologií a aktivitou jiných hvězd. Pracuje v Astronomickém ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově a v Astronomickém ústavu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, kde se v roce 2016 habilitoval. V letech 2009-2011 působil v Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung v Katlenburg-Lindau v Německu. Astronomií, zprvu pozorovatelskou, posléze spíše „barovou“, za zabývá od svých deseti let. Před začátkem pracovní kariéry působil v organizačním týmu Letní astronomické expedice na hvězdárně v Úpici, z toho dva roky na pozici hlavního vedoucího. Kromě astronomie se zajímá o letadla, zejména ta s více než jedním motorem a řadou okýnek na každé straně. Více o autorovi na jeho webových stránkách svanda.astronomie.cz.

Štítky: G2, Sgr a*


49. vesmírný týden 2016

49. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 5. 12. do 11. 12. 2016. Měsíc bude v první čvrti, uvidíme Lunar X? Večer je krásně vidět Venuše na jihozápadě. Mars je výše a skoro nad jihem. Ráno je pěkně viditelný Jupiter. Slunce se po krátkém zvýšení aktivity opět uklidnilo. Poté, co došlo k selhání horního stupně rakety Sojuz, zřítila se nad Ruskem nákladní loď Progress, původně určená k zásobování ISS. Pokud se v tomto týdnu povede start japonské zásobovací lodi HTV, bude to pro osazenstvo stanice úplně v pohodě. Kromě tohoto startu se očekávají ještě další čtyři.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Planety

Hvězdy bloudivé, oběžnice, planety. Několik pojmenování téhož. Ostatně i řecké πλανήτης, neboli planétés, znamená vlastně „tulák“. Pro mnoho z nás obíhá kolem Slunce planet devět. Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto. Ovšem od roku 2006, od valného shromáždění

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Za súmraku

Vrch Ostrá 1247mnm. Počas astronomického súmraku ešte posledné slnečné svetlo osvetľovalo horizont. Na fotke je vidieť Mesiac, Mars, Venušu a Mliečnu cestu.

Další informace »