Vědci objevili nejrychlejší hvězdu Mléčné dráhy

Infračervený snímek centra Mléčné dráhy, kde se nachází supermasivní černá díra Sagittarius A. Kredit: ESO*

Osm a půl roku na jeden oběh

S301 obíhá Sagittarius A*, černou díru o hmotnosti přibližně 4,3 milionu Sluncí, která se nachází ve středu naší Galaxie. Celou oběžnou dráhu zvládne za pouhých 8,7 roku. To je zatím nejkratší známá oběžná doba hvězdy v okolí této černé díry. [1][2]

Její dráha je extrémně protáhlá. V nejvzdálenější části oběhu se pohybuje relativně pomalu, ale při přiblížení k černé díře gravitačně prudce zrychlí. V pericentru, tedy nejbližším bodě dráhy, proletí ve vzdálenosti přibližně dvanáctinásobku vzdálenosti Země od Slunce🪐 AstroWiki EncyklopedieSlunceSlunce je centrální hvězdou naší planetární soustavy, žlutý trpaslík spektrální třídy G2V, který svou gravitací váže všechna tělesa od plane...Otevřít heslo v encyklopedii →.

Tehdy dosáhne rychlosti asi 25 000 km/s, což odpovídá zhruba 90 milionům kilometrů za hodinu. Světlo je stále asi dvanáctkrát rychlejší, ale na hvězdu jde o mimořádnou hodnotu. [1]

Hvězda, která se dostala nejblíž

S301 se nepohybuje směrem do černé díry. Má dostatečnou boční rychlost, takže je gravitačně vázaná na velmi protáhlé eliptické dráze. Černá díra ji při každém přiblížení prudce urychlí, hvězda kolem ní „ostře zatočí“ a znovu se vzdálí.

Astronomové uvádějí, že se S301 dostává blíž k Sagittarius A* než jakákoli jiná dosud známá hvězda. V nejbližším bodě prolétá zhruba 136 až 142 Schwarzschildových poloměrů od černé díry. To je stále bezpečná vzdálenost mimo horizont událostí, ale dostatečně malá na to, aby se v pohybu hvězdy mohly projevit jemné relativistické efekty. [1][3]

Pro představu: horizont událostí Sagittarius A* má průměr přibližně 25 milionů kilometrů. S301 se nepřiblíží na úroveň, kde by jí hrozilo pohlcení, ale dostává se do oblasti, kde gravitace černé díry ovlivňuje pohyb výrazněji než u ostatních známých hvězd.

Může změřit rotaci černé díry

Černá díra Sagittarius A* má hmotnost, elektrický náboj a může mít také rotaci. Právě její rotaci — takzvaný spin — však zatím astronomové nedokázali přímo přesně určit.

Rotující černá díra podle obecné relativity deformuje okolní časoprostor. Tento jev se označuje jako strhávání časoprostoru nebo Lenseův–Thirringův efekt. Pokud S301 obíhá dostatečně blízko, její dráha by měla být rotací černé díry nepatrně ovlivněná.

Astronomové budou během dalších let sledovat, zda se její oběžná dráha postupně otáčí nebo jinak odchyluje od jednoduchého Newtonova výpočtu. Z těchto drobných změn by mohli určit rychlost i směr rotace Sagittarius A*. [1][3]

S301 není jen rychlý objekt. Je to přirozená sonda, kterou gravitace černé díry posílá po extrémní dráze a která může prozradit vlastnosti prostoru v jejím bezprostředním okolí.

Hledání v prachu galaktického centra

Centrum Mléčné dráhy leží ve směru souhvězdí Střelce. Z našeho pohledu je však zakryté hustými oblaky mezihvězdného prachu, které blokují většinu viditelného světla.

Tým proto použil přístroj GRAVITY na interferometru Very Large Telescope Interferometer (VLTI) Evropské jižní observatoře v Chile. VLTI kombinuje světlo z několika dalekohledů, čímž dosahuje mimořádně jemného rozlišení. Přístroj GRAVITY pracuje v infračerveném oboru, který dokáže prachem proniknout. [1][4]

S301 byla objevena při pozorování v roce 2023. Astronomové ji následně dohledali i ve starších datech z let 2021 a 2017, což jim umožnilo sestavit její dráhu a potvrdit rekordní vlastnosti. [2][3]

Co se na hvězdě dá testovat

S301 se pohybuje v prostředí, kde se Newtonova gravitace začíná viditelně lišit od předpovědí Einsteinovy obecné relativity. U běžných hvězd je rozdíl příliš malý na to, aby jej bylo možné jednoduše změřit. U této hvězdy se však mohou projevit:

• gravitační rudý posuv světla při přiblížení k černé díře,
• relativistická změna tvaru její eliptické dráhy,
• posun směru oběžné dráhy v prostoru,
• strhávání časoprostoru způsobené rotací Sagittarius A*.

Obecná relativita už prošla řadou testů, od pohybu Merkuru až po gravitační vlny. S301 ale nabízí vzácnou příležitost zkoumat její účinky přímo v okolí supermasivní černé díry.

Vlastní galaxie jako laboratoř

Supermasivní černé díry se nacházejí ve středu většiny velkých galaxií. Ve vzdálených galaxiích ale nejsme schopni jednotlivé hvězdy v jejich okolí sledovat tak přesně jako v Mléčné dráze.

Sagittarius A* leží přibližně 26 000 světelných let od Země. V kosmickém měřítku je to velmi blízko. Díky moderním infračerveným dalekohledům mohou astronomové pozorovat desítky hvězd, které ji obíhají, a zaznamenávat jejich pohyb rok po roku.

Objev S301 ukazuje, že ani centrum naší vlastní Galaxie ještě není prozkoumané do detailu. Další pozorování mohou odhalit ještě slabší hvězdy na ještě těsnějších drahách — a přinést nové testy gravitace v jednom z nejextrémnějších prostředí, které máme na dosah.

Reference

[1] Abd El Dayem, K., et al. (2026). Discovery of a star sensitive to the spin of Sagittarius A*. Nature.
https://doi.org/10.1038/s41586-026-10894-w

[2] Science (2026). Fastest known star could reveal the spin of our galaxy's giant black hole.
https://www.science.org/content/article/fastest-known-star-could-reveal-spin-our-galaxy-s-giant-black-hole

[3] Sci.News (2026). Newly-Discovered Star Could Finally Reveal Spin of Our Galaxy's Central Black Hole.
https://www.sci.news/astronomy/s301-star-spin-sagittarius-a-15004.html

[4] ESO. GRAVITY instrument at the Very Large Telescope Interferometer.
https://www.eso.org/public/teles-instr/paranal-observatory/vlt/vlt-instr/gravity/