A fekete lyukak az ismert világegyetem legfélelmetesebb és legrejtélyesebb objektumai közé tartoznak. Ezek az óriások akkor keletkeznek, amikor a hatalmas csillagok életük végén gravitációs összeomláson mennek keresztül, és egy hatalmas robbanás – szupernóva – során levetik külső rétegeiket.
Eközben a csillagmaradvány olyan sűrű lesz, hogy a környezetében a téridő görbülete végtelenné válik, gravitációja pedig olyan intenzívvé, hogy semmi – még a fény sem– tud elmenekülni a felszínéről. Ez lehetetlenné teszi a megfigyelésüket a hagyományos optikai távcsövekkel, amelyek a látható fényben lévő objektumokat vizsgálják.
Ennek eredményeképpen a csillagászok általában a nem látható hullámhosszon keresik a fekete lyukakat, vagy a környezetükben lévő objektumokra gyakorolt hatásukat figyelik.
A Gaia Data Release 3 (DR3) adatkiadványt tanulmányozva egy csillagászokból álló csapat az Alabama Huntsville-i Egyetem (UAH) vezetésével nemrégiben megfigyelt egy fekete lyukat a kozmikus hátsó udvarunkban. A kutatók a tanulmányukban leírják, ez a fekete lyuk nagyjából tizenkétszer akkora tömegű, mint a Napunk, és körülbelül 1550 fényévre található a Földtől.
Tömege és viszonylagos közelsége miatt ez a fekete lyuk kivételes lehetőségeket kínál az asztrofizikusok számára.
A tanulmányt Dr. Sukanya Chakrabarti, az UAH Fizika Tanszékének Pei-Ling Chan Alapítványi Tanszéke vezette.
Az eredményeiket ismertető tanulmány nemrég jelent meg az interneten, és az Astrophysical Journal című folyóirat szakértői pedig épp most bírálják el azt.
A fekete lyukak azért érdeklik különösen a csillagászokat, mert lehetőséget nyújtanak a fizika törvényeinek legszélsőségesebb körülmények közötti tanulmányozására. Egyes esetekben, mint például a szupermasszív fekete lyukak (SMBH), amelyek a legtöbb nagy tömegű galaxis középpontjában találhatók, a galaxisok kialakulásában és fejlődésében is fontos szerepet játszanak.
Azonban még mindig vannak megoldatlan kérdések a nem kölcsönhatásban lévő fekete lyukak galaktikus evolúcióban játszott szerepével kapcsolatban.
Ezek a kettős rendszerek egy fekete lyukból és egy csillagból állnak, ahol a fekete lyuk nem von el anyagot a csillagkísérőből.
A fekete lyuk megtalálásához Dr. Chakrabarti és csapata a Gaia DR3 adatait elemezte, amelyek az Európai Űrügynökség (ESA) Gaia Obszervatóriuma által megfigyelt közel 200 000 kettőscsillagról tartalmaznak információkat. A csapat más távcsövek, például a Lick Obszervatórium automatizált bolygókeresője, a Giant Magellan Telescope (GMT) és a hawaii W.M. Keck Obszervatórium spektrográfiai mérései alapján követte nyomon az érdekes forrásokat.
Ezek a mérések egy erős gravitációs erőnek kitett fősorozatú csillagot mutattak.
Az egymással kölcsönhatásban lévő fekete lyukakat általában könnyebb megfigyelni látható fényben, mivel szorosabb pályán keringenek, és anyagot vonzanak a csillagkísérőjükből. Ez az anyag egy torusz alakú akkréciós korongot alkot a fekete lyuk körül, amely relativisztikus sebességre (közel a fénysebességhez) gyorsul, nagy energiájúvá válik és röntgensugárzást bocsát ki.
Mivel a nem kölcsönható fekete lyukaknak szélesebb a pályájuk, és nem képeznek ilyen korongokat, jelenlétükre a látható csillag mozgásának elemzéséből kell következtetni.
A Dr. Chakrabarti és kollégái által alkalmazott technikák még több nem kölcsönható rendszer felfedezéséhez vezethetnek.
A jelenlegi becslések szerint galaxisunkban egymillió olyan látható csillag lehet, amelynek masszív fekete lyuk kísérője van. Bár ez a csillagpopulációnak (~100 milliárd csillag) csak egy apró töredékét jelenti, a Gaia Obszervatórium pontos mérései szűkítették ezt a keresést. A Gaia eddig több mint 1 milliárd csillagászati objektum – köztük csillagok, galaxisok – helyzetéről és mozgásáról szerzett adatokat.
Ennek a populációnak a további tanulmányozása lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy többet tudjanak meg a kettős rendszerek populációjáról és a fekete lyukak keletkezési útjáról.
Forrás: Science Alert
