Mimořádně rychlá hvězda může pocházet z jiné galaxie

Nové analýzy její rychlosti, intenzity záření a první přesné určení jejího chemického složení uskutečnili astronomové Alceste Bonanos a Mercedes López-Morales (Carnegie Institution of Washington) a jejich spolupracovníci Ian Hunter a Robert Ryans (Queen´s University Belfast), kteří dospěli k závěru, že hvězda má svůj původ v blízké nepravidelné galaxii, označované jako Large Magellanic Cloud (LMC – Velké Magellanovo mračno), která je od nás vzdálena asi 160 000 světelných let. Tento výsledek naznačuje, že hvězda musela být předtím „katapultována“ z této galaxie gravitačním působením hmotné černé díry.

Hvězda s označením HE 0437-5439 je jednou z deseti doposud objevených tzv. vysokorychlostních hvězd, unikajících z naší Galaxie. „Avšak tahle hvězda se od ostatních devíti velmi odlišuje,“ doplňuje Mercedes López-Morales. „Jejich typ, rychlost a stáří je činí shodné v tom ohledu, že byly vymrštěny z centrální oblasti naší Galaxie, kde se, jak víme, nachází superhmotná černá díra. Avšak tato hvězda, objevená v roce 2005, zpočátku vypadala, že má podobné složení jako Slunce. Na základě toho se astronomové domnívali, že rovněž pochází z centrálních oblastí naší Galaxie. Tyto předpoklady však nedávají smysl, protože hvězda by potřebovala nejméně 100 miliónů roků, aby se dostala z centra Galaxie do současné polohy. A přitom stáří hvězdy HE 0437-5439 je pouhých 35 miliónů roků!“

K vysvětlení této záhady, tzv. „paradoxu mládí“, astronomové navrhují, že hvězda HE 0437-5439 byla buď tzv. modrým opozdilcem, tj. relativně mladou a hmotnou hvězdou, mající svůj původ ve splynutí dvou hvězd o menší hmotnosti v naší Galaxii, nebo pochází ze sousední galaxie LMC.

„Budeme se snažit vyřešit tento hlavolam,“ říká Alceste Bonanos. „Hvězdy ve Velkém Magellanově oblaku, jak víme, mají nižší zastoupení kovů, než většina hvězd v naší Galaxii, takže jsme schopni určit, zda se její složení více podobá hvězdám této galaxie či hvězdám v naší Galaxii.“ (Poznámka: Jako kovy označují astronomové souhrnně všechny prvky těžší než vodík a helium.)

Skupina astronomů potvrdila výsledky předcházejících výzkumů, pokud se týká hmotnosti, stáří a rychlosti pohybu hvězdy. Hvězda HE 0437-5439 je spektrálního typu B2 III-IV, její povrchová teplota byla určena na 22 000 K. Její hmotnost je asi 9krát vyšší než hmotnost Slunce, její stáří je kolem 35 miliónů roků a pohybuje se pryč z naší Galaxie mezigalaktickým prostorem rychlostí 2,6 miliónu km/h (tj. přibližně 722 km/s).

Ačkoliv při předcházejících výzkumech byli astronomové schopni přibližně odhadnout zastoupení těžších prvků ve hvězdě, měření nebylo dostatečně detailní k určení, zda se podobá hvězdám v naší Galaxii či je charakteristické pro hvězdy Velkého Magellanova oblaku. Nyní byli astronomové poprvé schopni spolehlivě určit relativní množství jednotlivých prvků u této tzv. vysokorychlostní hvězdy. Relativní zastoupení klíčových prvků tak vypovídá o tom, kde se hvězda zrodila.

„Můžeme vyloučit, že hvězda HE 0437-5439 pochází z naší Galaxie,“ vysvětluje Bonanos. „Obsah těžkých chemických prvků (kovů) u hvězd ve Velkém Magellanově mračnu je zhruba poloviční ve srovnání se Sluncem. Podobně jako jsou důkazem otisky prstů na místě kriminálního činu, „otisky prstů“ pozorované hvězdy – tedy její spektrum – svědčí o jejím původu ve Velkém Magellanově mračnu.“

Podle změřené rychlosti rotace se astronomové domnívají, že hvězda HE 0437-5439 byla původně členem dvojhvězdného systému. Tato dvojhvězda se mohla přiblížit do blízkosti černé díry 1000krát hmotnější, než je hmotnost Slunce. Jedna složka dvojhvězdy mohla být gravitací přitažena do černé díry, zatímco druhá složka mohla být vymrštěna ven z galaxie.

„Toto je první a jasný pozorovatelský důkaz, že hmotné černé díry mohou existovat rovněž ve Velkém Magellanově mračnu,“ dodává Bonanos.

Související článek: Hvězda-vyhnanec a masivní černá díra

Zdroj: physorg.com
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí