Hvězda S2 na orbitě centrálního objektu Mléčné dráhy. Kredit: ESO/M. Kornmesser / Wikimedia Commons.

Všichni jsme si zvykli na to, že v centru Mléčné dráhy dlí supermasivní černá díra, jejíž hmotnost přesahuje 4 miliony Sluncí. Stal se z ní dobromyslný maskot Galaxie, taková galaktická panda velká, k němuž má mnoho lidí vřelý vztah. Co když se ale v závojích plynu a prachu bouřlivého centra Mléčné dráhy skrývá něco jiného?

Astrofyzik Eduar Antonio Becerra-Vergara z italského centra International Center for Relativistic Astrophysics a jeho kolegové přišli s pěkně šťavnatou hypotézou, podle které máme v centru Mléčné dráhy megachuchvalec temné hmoty. Badatelé ve své fascinující studii vycházejí z detailních analýz chování hvězd, které obíhají v extrémních podmínkách kolem dotyčného objektu v samotném středu Galaxie.

Výzkum těchto hvězd je už dlouho oblíbenou zábavou astrofyziků. Analýzy oběžné dráhy hvězdy pokřtěné S2 vedly k závěru, že centrálním objektem Mléčné dráhy je supermasivní černá díra. Pak ale přišel výzkum dalšího podobného objektu, G2. Když na své výrazně protáhlé eliptické oběžné dráze prošel periapsidou, tedy bodem největšího přiblížení k centrálnímu objektu, tak udělal podivnou věc. Protáhl se do podoby nudle a pak se zase srazil do své původní podoby.

Eduar Antonio Becerra Vergara. Kredit: E. A. Becerra Vergara.

Něco takového nikdo nečekal. Podstata objektu G2 zůstává neznámá a zároveň se kolem něj vrší další potíže. Například se zdá, že na něj působí něco jako aerodynamický odpor. Když se to podle týmu Becerry-Vergary všechno poskládá dohromady, tak z toho vychází, že by v centru Mléčné dráhy tak úplně nemusela být supermasivní černá díra.

Objekt G2 bývá někdy považován za oblak plynu. Kredit: ESO/MPE/Marc Schartmann / Wikimedia Commons.

Badatelé již loni spočítali, že chování objektů S2 a G2 sedí na jiný model, exotičtější. Podle nich máme v srdci Mléčné dráhy chuchvalec temné hmoty (dark matter core). Měly by ji tvořit fermiony (tedy částice z rodiny kvarků a leptonů) o energii 56 keV. Becerra-Vergara a spol. jim láskyplně přezdívají „darkina“ (anglicky darkinos). Tato darkina by měla být tak lehká, že se centrální chuchvalec (pokud ho opravdu tvoří darkina) jen tak nezhroutí do supermasivní černé díry. K tomu by došlo v případě, že by v centrum Galaxie bylo těchto darkin asi tak stokrát víc.

Za současných okolností by tedy darkina v srdci Mléčné dráhy měla fungovat jako obrovský chuchvalec, který obklopuje řídká „mlha“ darkin. Tato mlha by pak mohla působit na objekty obíhající v těsné blízkosti chuchvalce a vyvolávat pozorovaný efekt odporu prostředí. Vědci svou hypotézu dále potvrzují analýzami 17 nejlépe prozkoumaných „S“ hvězd, které obíhají kolem centrálního objektu Mléčné dráhy.

Pokud mají badatelé pravdu, tak by kromě poodhalení temné hmoty rovněž přispěli k objasnění úporné záhady supermasivních černých děr. Stále totiž není jasné, kde se vlastně vzaly, především kde se vzaly ve velmi mladém vesmíru, kdy na jejich vznik postupným pojídáním hmoty nebylo dost času. Becerra-Vergara s kolegy navrhují, že by supermasivní černé díry mohly vznikat hroucením chuchvalců temné hmoty, když jejich hmota dosáhne několika miliard Sluncí. Výzkum na tohle téma bude určitě pokračovat dál.

Literatura

Science Alert 20. 5. 2021.

arXiv:2105.06301.