A Tejút-galaxis egy újonnan felfedezett hatalmas fekete lyukat tartalmaz a Föld közelében! Ezt az alvó óriást az európai Gaia űrteleszkóp fedezte fel, amely csillagok milliárdjainak mozgását követi nyomon galaxisunkban.
Csillagtömegű fekete lyukak akkor keletkeznek, amikor egy hatalmas csillag kifogy az üzemanyagból és összeomlik. Az új felfedezés mérföldkő, mivel ez az első alkalom, hogy ilyen eredetű nagy fekete lyukat találtak a Föld közelében.
A csillagtömegű fekete lyuk, az úgynevezett Gaia-BH3, 33-szor nagyobb tömegű, mint a mi Napunk. A Tejútrendszerben talált korábbi legmasszívabb ebbe az osztályba tartozó fekete lyuk a Cygnus (Cyg X-1) csillagkép röntgen-binárisában lévő fekete lyuk volt, amelynek becsült tömege a Nap tömegének körülbelül 20-szorosa. A Tejútrendszerben található átlagos csillag-fekete lyuk körülbelül 10-szer nehezebb, mint a Nap.
A Gaia-BH3 mindössze 2000 fényévnyire található a Földtől, így a bolygónkhoz valaha felfedezett második legközelebbi fekete lyuk. A Földhöz legközelebbi fekete lyuk a Gaia-BH1 (szintén a Gaia fedezte fel), amely 1560 fényévnyire található. A Gaia-BH1 tömege körülbelül 9,6-szorosa a Nap tömegének, így sokkal kisebb, mint ez az újonnan felfedezett fekete lyuk.
Összefüggő: A Tejútrendszer szívében lévő szupermasszív fekete lyuk új képe egy izgalmas rejtett tulajdonságra utal (kép)
„A Gaia BH3 megtalálása olyan, mint az a pillanat a „Matrix” filmben, amikor Neo elkezdi „látni” a mátrixot” – mondta George Seabrook, a University College London Mullard Űrtudományi Laboratóriumának tudósa és a Gaia Black Hole Task tagja. Kényszerítés. – áll a Space.com-nak küldött közleményében. „A mi esetünkben a „mátrix” a galaxisunkban alvó csillag-fekete lyukak gyűjteménye, amelyek rejtve voltak előlünk, mielőtt Gaia felfedezte őket.
Seabrook hozzátette, hogy a Gaia BH3 fontos nyom ennek a csoportnak, mivel ez a galaxisunkban található legmasszívabb csillagszerű fekete lyuk.
Természetesen a Gaia-BH3 kicsi a Tejútrendszer szívét uraló szupermasszív fekete lyukhoz, a Sagittarius A*-hoz (Sgr A*), amelynek tömege a Nap tömegének 4,2 milliószorosa. Az olyan szupermasszív fekete lyukak, mint az Sgr A*, nem hatalmas csillagok halálával jönnek létre, hanem egyre nagyobb és nagyobb fekete lyukak egyesülésével.
Egy alvó óriás fekete lyuk miatt egy csillagtárs megingott
Minden fekete lyuknak van egy külső határa, amelyet eseményhorizontnak neveznek, ekkor a fekete lyuk szökési sebessége meghaladja a fénysebességet. Ez azt jelenti, hogy az eseményhorizont egy egyirányú fényfogó felület, amelyen túl semmilyen információ nem kerülhet ki.
Ennek eredményeként a fekete lyukak nem bocsátanak ki és nem vernek vissza fényt, vagyis csak akkor „láthatók”, ha olyan anyag veszi körül őket, amely fokozatosan táplálkozik belőlük. Néha ez azt jelenti, hogy egy kettős rendszerben egy fekete lyuk húzza ki az anyagot egy társcsillagból, és egy gáz- és porkorongot képez körülötte.
A fekete lyukak hatalmas gravitációs hatása intenzív árapály-erőket hoz létre ebben a környező anyagban, ami fényesen világít a megsemmisülő és elhasználódó anyaggal együtt, és röntgensugarakat bocsát ki. Ezenkívül a fekete lyuk által nem táplált anyag a pólusaira irányítható, majd a fényhez közeli sebességű sugár formájában szabadulhat fel, amelyet fénykibocsátás kísér.
Mindezek a fénykibocsátások lehetővé tehetik a csillagászok számára a fekete lyukak megfigyelését. A kérdés a következő: Hogyan lehet felfedezni az „alvó” fekete lyukakat, amelyek nem táplálkoznak az őket körülvevő gázból és porból? Például mi van akkor, ha egy csillagtömegű fekete lyukban van egy kísérőcsillag, de a kettő túl messze van egymástól ahhoz, hogy a fekete lyuk megragadja a csillaganyagot kettős partnerétől?
Ilyen esetekben a fekete lyuk és a kísérőcsillag a rendszer tömegközéppontját képviselő pont körül kering. Ez a helyzet akkor is, ha egy könnyű társcsillag körül kering, például egy másik csillag vagy akár egy bolygó körül.
A tömegközéppont körüli forgás oszcillációt eredményez a csillag mozgásában, amit a csillagászok látnak. Mivel a Gaia jártas a csillagok mozgásának pontos mérésében, ez a tökéletes eszköz ennek az ingadozásnak a megfigyelésére.
A Gaia fekete lyuk munkacsoportja olyan furcsa oszcillációk után kutat, amelyek nem magyarázhatók egy másik csillag vagy bolygó jelenlétével, és amelyek egy nehezebb társra, talán egy fekete lyukra mutatnak.
A Földtől 1926 fényévre található Aquila csillagkép egy ősi óriáscsillagára fókuszálva a csapat ingadozást talált a csillag útjában. Ez az oszcilláció azt jelzi, hogy a csillag egy rendkívül nagy tömegű inert fekete lyukkal keringő mozgásba van zárva. A távolság a Nap és a Neptunusz, illetve a legközelebbi csillagunk és a Jupiter közötti távolság választja el őket egymástól.
„Ez egy igazi orrszarvú” – mondta közleményében Pascual Panozzo, a franciaországi Párizsi Obszervatórium Nemzeti Tudományos Kutatási Központjának kutatója. „Ez az a fajta felfedezés, amelyet kutatói életében egyszer tesz. Eddig ekkora fekete lyukakat csak távoli galaxisokban fedeztek fel a LIGO-Virgo-KAGRA együttműködés révén, köszönhetően a gravitációs hullámok megfigyelésének.”
Összefüggő: Mik azok a gravitációs hullámok?
A Gaia érzékenységének köszönhetően a Fekete Lyuk Munkacsoport a Gaia-BH3 tömegét is korlátozni tudta, és megállapította, hogy 33 naptömegű.
„A Gaia-BH3 az első fekete lyuk, amelynek tömegét nagy pontossággal meg tudjuk mérni” – mondta Tzivi Mazi, a Tel Avivi Egyetem Gaia-együttműködésének tagja. „Az objektum tömege 30-szor nagyobb, mint Napunk tömege, ami jellemző a gravitációs hullámkísérletek során megfigyelt, nagyon távoli fekete lyukak tömegére vonatkozó becsléseinkre. A Gaia mérései adják ennek az első vitathatatlan bizonyítékát. [stellar-mass] Ilyen hatalmas fekete lyukak léteznek.”
A Gaia-BH3 rendszernek azonban nem csupán a Földhöz való közelsége és a fekete lyuk tömege miatt kell nagy érdeklődést felkelteni a tudósok számára.
A rendszer csillaga egy óriás alatti csillag, amely körülbelül ötször akkora, mint a Nap, és 15-ször olyan fényes, bár hűvösebb és kevésbé sűrű, mint a mi csillagunk. A Gaia-BH3 társcsillag elsősorban hidrogénből és héliumból áll, a világegyetem két legkönnyebb eleméből, és hiányoznak belőle a nehezebb elemek, amelyeket a csillagászok (némileg zavaróan) „fémeknek” neveznek.
Az a tény, hogy ez a csillag „fémszegény”, azt sugallja, hogy a csillag, amely összeomlott és meghalt a Gaia-BH3 létrejöttében, nem tartalmazta a nehezebb elemeket is. A fémszegény csillagok várhatóan több tömeget veszítenek életük során, mint fémben gazdag társaik, ezért a tudósok azon gondolkodnak, vajon képesek-e fenntartani elegendő tömeget ahhoz, hogy fekete lyukakat szülhessenek. A Gaia-BH3 az első jele annak, hogy a fémszegény csillagok valóban képesek erre.
„A következő Gaia adatközlés várhatóan még több adatot tartalmaz majd, ami segíteni fog nekünk, hogy többet lássunk a tömbből, és megértsük, hogyan alakulnak ki a szunnyadó csillagok fekete lyukai” – összegezte Seabrook.
A csapat kutatását ma (április 16-án) tették közzé a folyóiratban Csillagászat és asztrofizika.
„Utazási specialista. Tipikus közösségi média tudós. Az állatok barátja mindenhol. Szabadúszó zombinindzsa. Twitter-barát.”
More Stories
A láthatatlan sötét anyag átalakítása látható fénnyé
A NASA bemutatja, hogy a SpaceX hogyan tankolja meg az űrhajókat alacsony Föld körüli pályán
Az űrlézeres sugárzás 140 millió mérföldről éri el a Földet: NASA