A csillagászok megtalálják a Földhöz legközelebb eső fekete lyukat, és van benne egy napszerű kísérőcsillag

A csillagászok megtalálták a Földhöz legközelebbi ismert feketelyuk jelöltet, a Nap tömegénél közel tízszer nagyobb néma vadállatot, amely mindössze 1570 fényévnyire van tőle.*. Napszerű csillagtársa bohóckodásai révén találták meg, de hogy hogyan jött létre, az egy kísértet. [link to paper].

Valószínűleg 100 millió fekete lyuk van csak a Tejútrendszerünkben, de nehéz megtalálni őket. A legegyszerűbb, ha kettős csillagrendszerben vannak egy társcsillaggal, és olyan közel vannak egymáshoz, hogy az anyag eltávolítva a csillagból a fekete lyukba esik. Ahogy felhalmozódik az utolsó nagy lépésen kívül, az anyag felmelegszik, és sok nagy energiájú sugárzást bocsát ki, ami lényegében bejelenti a fekete lyuk létezését.

De ha a fekete lyuk egyedül van, vagy egy kettőscsillagban, ahol a csillag távolabb forog, akkor az Nyugodt, ami megnehezíti az észlelést. A fekete lyukakkal az a baj, hogy azok feketeígy csak a hatalmas gravitációs vonzásuk révén észlelhetők.

Ennek ellenére ez feltárhatja őket, ha megfelelőek a feltételek.

Ennek az újnak az esetében azok voltak. De még akkor is trükkös felfedezés.

Phil Plait Bad csillagászat art_imbh_tde

Phil Plait Bad csillagászat art_imbh_tde

Egy csillag alkotása, amelyet egy közepes tömegű fekete lyuk hamarosan széttép. Az anyag beleesik a hiányzó lyukba, így rengeteg röntgensugárzás keletkezik, és sok mindent megtanít a csillagászoknak a fekete lyukról. Köszönetnyilvánítás: ESA/Hubble, M. Kornmesser

A Gaia űrszonda az Európai Űrügynökség missziója, amely közel kettő helyének meghatározására szolgál milliárd, ezermillió csillagok. Nemcsak az égen elfoglalt helyzetüket méri fenomenális pontossággal, hanem mozgásukat és színeiket is.

Ahogy két csillag kering egymás körül, mindegyik egy nagyon kis ellipszist követ az égen. A legtöbb esetben ez a fizikai mozgás túl kicsi ahhoz, hogy megfigyeljük, de a viszonylag közeli, széles pályával rendelkező kettős csillagrendszerek esetében a Gaia megfigyelheti a csillagok helyzetének időbeli változását.

A Gaia adatbázisában közel 170 000 ilyen csavargó kettős csillag található. A csillagászok itt szokatlanul nagy mozgású csillagokat kerestek – ami azt jelzi, hogy az egyik csillag valóban nagyon nagy tömegű –, de ahol a rendszer általános fénye a vártnál gyengébb volt. A nagy tömegű csillagok fényesek, tehát ha egy kettőscsillag mozgása azt jelzi, hogy nagy tömegű, de erősen alulexponált, akkor fekete lyukról lehet szó.

Találtak egy maroknyi ígéretes jelöltet, de alaposabb elemzés után csak egyet találtak, amely szilárdnak tűnt: a Gaia DR3 4373465352415301632 csillagot – a kényelem kedvéért Gaia BH1-nek (“Gaia Fekete Lyuk 1”) hívják. Ez egy csillag az Ophiuchus csillagképben, színei és fényessége azt jelzi, hogy nagyon hasonlít a Naphoz, bár kissé hűvösebb és kevésbé tömeges. A Gaia a parallaxison keresztül közvetlenül méri távolságát 1570 fényévre, ami megfelel a fényességének.

Ha nem a csillag alkotna egy kis ellipszist az égen, teljesen feltűnő lenne. A közelben nincs más csillag, amelyhez társítható, mégis ide-oda mozog az égen 185,6 napos periódussal.

Számos földi távcső segítségével gyűjtötték ki a csillag spektrumát, és ezek segítségével mérték meg a csillag Doppler-eltolódását, miközben az a láthatatlan kísérője körül kering. A csillag sebessége meglehetősen nagy, jóval meghaladja a 100 kilométert másodpercenként, ami azt jelzi, hogy a kísérő objektum valóban nagyon masszív. Azt találták, hogy tömege 9,8 ± 0,2-szerese a napénak, és ez a clincher. Egy ilyen tömegű normál csillag fenomenálisan fényes, sok ezerszer fényesebb, mint a Nap-szerű csillag, és teljesen elnyelné azt.

Az a tény, hogy az objektum nagyon masszív, de teljesen sötét, csak akkor magyarázható igazán, ha egy fekete lyukról van szó. Technikailag nem erősítették meg, így jelöltnek kell neveznünk, de az adatok ismeretében hajlandó vagyok jó összeget fogadni, hogy fekete lyukról van szó.

Műalkotás egy néma fekete lyukkal a csillagos égbolton.  Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, D. Coe, G. Bacon (STScI)

Műalkotás egy néma fekete lyukkal a csillagos égbolton. Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, D. Coe, G. Bacon (STScI)

Műalkotás egy néma fekete lyukkal a csillagos égbolton. Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, D. Coe, G. Bacon (STScI)

Ez is egy furcsa rendszer. Ismerünk más fekete lyukakat is, amelyek normál csillagokkal vannak körülvéve, de egyik sem van olyan messze egymástól; a csillag körülbelül olyan messze van a fekete lyuktól, mint a Mars a naptól. Ez tulajdonképpen probléma a fekete lyuk kialakulásának módja miatt.

Kezdetben egy csillag volt, amelynek tömege körülbelül 20-szor akkora, mint a Nap, ami egy hatalmas szörnyeteg. Születése után néhány millió évvel kifogyna magjából az üzemanyag, miközben a kisebb tömegű csillag még mindig úton volt, hogy meghonosodjon, és maga is normális csillaggá váljon. Akkor a hatalmas csillag hatalmas vörös szuperóriássá duzzadt volna, elég nagy ahhoz, hogy fizikailag lenyelje a kisebb csillagot. Ezt hívják a közös boríték bináris szám fázisa. Általánosságban elmondható, hogy a nagyobb tömegű csillag külső rétegei a kisebb tömegű csillag mozgása miatt kilökődnek, és a két csillag viszont közelebb kerül egymáshoz, bár ebben az esetben a második valószínűleg túl fényes volt ahhoz, hogy ezt hatékonyan megtegye.

Nehéz ilyen távoli sztárt szerezni ettől a forgatókönyvtől; normál esetben csak néhány millió mérföldre lennének egymástól. Egy ponton a nagyobb tömegű csillag szupernóvaként felrobban, veszít tömegéből, és lehetővé teszi a második csillag távolabbi mozgását… de nem masszívan.

Lehetséges, hogy korábban volt egy harmadik csillag is a rendszerben, és ez eleget tudott játszani a sávokkal ahhoz, hogy elmagyarázza a rendszert, de ez a helyzet bonyolult, és korlátozott számú paraméterrel kell dolgozni. Az is lehetséges, hogy a rendszer egy csillaghalmazban született, és a többi csillag gravitációs hatása keskeny járatokban beledöfheti a kettőscsillagot arra, amit ma látunk.

A nagy kérdés most az: milyen gyakran fordulnak elő ilyen rendszerek? Korábban már láttak egyet egy közeli galaxisban – Kareem El-Badry, a Gaia BH1 tanulmány vezető kutatója szintén dolgozott a korábbi galaxis megtalálásán –, de az a tény, hogy közel van hozzánk, arra utal, hogy az ehhez hasonló rendszerek gyakoriak. A galaxis 120 000 fényév átmérőjű, tehát ha ezek ritkák, a legközelebbi rendkívül valószínűtlen, hogy ilyen közel lenne. Ha gyakoriak, Gaia valószínűleg többet fog találni a jövőben; minél tovább figyeli ugyanazokat a csillagokat újra és újra, annál könnyebben észleli mozgásukat.

Ironikus, hogy több ezer meg ezer fekete lyukat ismerünk távoli galaxisokban több millió és milliárd fényévnyire, mert ezek valóban hatalmasak, és valóban hatalmas mennyiségű energiát bocsátanak ki, mégis a mi galaxisunkban a fekete lyukak túlnyomó többsége a miénk. teljesen láthatatlan.

Segédprogramok. Láthatatlanok Most, de egyre jobban megtaláljuk őket. Sötétek, de nem rejtőzhetnek örökké.

* Megjegyzem, emberi szempontból ez még nagyon hosszú út – 15 kvadrillió kilométer! – szóval nem jelent veszélyt ránk.

show_about_SURREALESTATE_s1

show_about_SURREALESTATE_s1

Leave a Comment

%d bloggers like this: