Judit, Loretta, Eulália2022. december 10., szombat
Tudomány

Alig 1600 fényévre van a legközelebbi fekete lyuk

National Geographic Magyarország

A csillag méretű, rekord közelségű fekete lyuk körül egy, a Naphoz hasonló csillag kering.

A rendszer sematikus ábrája
Forrás: T. Müller (MPIA), PanSTARRS DR1 (K. C. Chambers et al. 2016), ESA/Gaia/DPAC (CC BY-SA 3.0 IGO)

 

A fekete lyukat a Gaia asztrometriai űrteleszkóp mérései alapján sikerült azonosítani annak a csillagnak a mozgását követve, amely a lyuk körül kering, és a szakemberek szerint ez lehet az első azon felfedezések sorozatában, amelyet egy új módszer tesz lehetővé, számolt be a Max Planck Csillagászati Kutatóintézet és a NOIRLab.

Az ekkora mérettartományú, Napunknál 5-100-szor nagyobb, csillag tömegű fekete lyukak igen gyakoriak lehetnek, a becslések szerint csak a Tejútrendszerben 100 milliónál is több lehet belőlük. Eddig csak egy maréknyit találtunk meg, ám azok mind aktívak, ami annyit tesz, hogy fényesek röntgen tartományban, annak köszönhetően, hogy anyagot szippantanak el a hozzájuk nagy közelségben keringő csillagtól. Ez az anyag a fekete lyuk körüli akkréciós korongban felforrósodik és röntgensugárzóvá válik – eddig 20 ilyen fekete lyukat találtak, és még 50 lehetséges vár igazolásra.

A Gaia űrteleszkóp fantáziaképen
Forrás: ESA

Milyennek is képzelhetjük el a Gaia BH1 nevű fekete lyukat?

„Vedd a Naprendszert, tegyél egy fekete lyukat a Nap helyébe, a Napot pedig helyezd át a Föld helyére, és kész is van ez a rendszer” – mondta Kareem El-Badry, az MRNAS szakfolyóiratban közölt tanulmány első szerzője. „Bár számos olyan, a mostanihoz hasonló rendszer felfedezéséről születtek már feltételezések, ám ezeket egyetlen kivétellel mind cáfolták aztán. A mostani az első egyértelműen bizonyított eset, amelyben egy, a galaxisunkban lévő, Nap-szerű csillag egy csillag tömegű fekete lyuk körüli nagyobb távolságú keringéséről számolhatunk be.”

A kettős rendszer – az ellipszispályán a Naphoz hasonló csillag, a középütt látható objektum pedig a fekete lyuk.
Forrás: MPIA

Számos próbálkozás volt már arra, hogy a nem röntgensugárzó fekete lyukakat (a szunnyadó fekete lyukakat, ahogy a kutatók hívják) detektálják, az egyik ilyen a csillag színképének vizsgálata, amelyből a csillag mozgására lehet következtetni. Azonban a színkép csak a szükséges információk felét nyújtja – és itt lép a képbe a Gaia űrteleszkóp méréseinek köszönhető adatbázis. A Gaia ultra precíz mérései egy-egy csillag pályájáról lehetővé teszik azt, hogy a kísérőkre lehessen következtetni, azonban rengeteg kettős rendszer van, és ezeknek csak egy kis töredéke tartalmaz fekete lyukat. A Gaia több mint százezer kettőst mutató adatbázisában ugyan nem könnyű, de nem is lehetetlen rábukkanni a fekete lyukat tartalmazó párosokra. A Gaia mérési adatait nagy csomagokban teszik közzé, a harmadik ilyenre (Gaia DR3) 2022 nyarán került sor, s a kutatócsoport ekkor rögvest nekiállt az adatok átfésülésének a fekete lyukat tartalmazó kettősök után kutatva.

A rendszerből ennyit lehet látni.
Forrás: MPIA

Összesen 168 065 ilyen kettőst tartalmazott az adatcsomag, ám ezt a kívánalmak szigorításával hatra tudták szűkíteni: olyanokat kerestek, amelyekben az egyik fél láthatatlan. E hat kettős esetében azután részletesebb információkat is kellett gyűjteni, mint a már említett színkép-adatok, amelyek a kísérő szögsebességét jelzik. A színképi és a Gaia általi mérési adatok gyakorlatilag ugyanazt mutatják kétféle szemszögből, így, ha ezek közt ellentmondás van, akkor az szűrési lehetőséget jelent. Ezek alapján négyet rögtön félre is söpörhettek, az ötödik esetében további mérések adataira várnak a kutatók. A hatodik azonban telitalálat, rendben egymáshoz illő adatokat mutat a rendszer.

Fantáziakép a Nap-szerű csillagról és a fekete lyuk társáról.
Forrás: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani

A teljes nevén Gaia DR3 4373465352415301632 rendszer, amelyet a vizsgálatok eredménye után Gaia BH1 (vagyis a Gaia fekete lyuk 1 rövidítése) egyszerűsített nevet kapta. Azonban azért, hogy teljesen bizonyosak legyenek a szakemberek, további méréseket végeztek a 6,5 méteres Magellan Clay, a 8 méteres Gemini North, a 10 méteres Keck I, valamint a La Silla-ban lévő 2,2 méteres ESO/MPG teleszkópokkal is. Az így kinyert adatok alapján bizonyosnak tűnik, hogy valóban egy szendergő fekete lyuk és Nap-szerű kísérője látható a Gaia méréseiben.

A Gaia BH1 láthatatlan eleme a Napnál tízszer nagyobb tömegű, a csillag pedig a Naphoz nagyon hasonló. A két égitest távolsága kb. a Nap-Föld távolságnak felel meg, és 185,6 napos keringési időt számítottak a kutatók. Amennyiben a kísérő is csillag volna, a tömege miatt sokkalta fényesebbnek kellene lennie a kettős rendszer jól látható csillagánál – azonban semmilyen megfigyeléssel nem sikerült megpillantani az égitestet.

Fantáziakép a fekete lyukról
Forrás: MPIA

 

Ez alapján az 1560 fényévre lévő kettős nagyon nagy eséllyel a Földhöz legközelebbi ismert fekete lyukat tartalmazza, mintegy fele akkora távolságban van, mint a korábbi rekorder. Ez a közelség azt is sejteti, hogy több tucatnyi hasonló objektum vár még felfedezésre, remélhetőleg a Gaia negyedik adatcsomagjának 2025-ös közzétételét követően.

A sikeren túl azonban kérdéseket is felvet a megtalált rendszer: miként jöhetett létre egy ilyen kettős? A fekete lyukká vált csillag eredetileg minimum 20 naptömegű lehetett, ami azt is jelenti, igen rövid, néhány millió éves életű volt. E rövid élete végén a felfúvódó szuperóriás csillag, ha a kísérője egy időben keletkezett vele, már azt megelőzően bekebelezte volna azt, hogy abban rendesen beindulhatott volna a hidrogénfúzió. Az elméleti modellek ugyan lehetővé teszik az ilyen kísérő túlélését, ám e modellek szerint jóval közelebb kellene keringenie a mostani fekete lyukhoz. Az is lehet, hogy egy többes rendszer részeiről van szó, amelynek dinamikája felborult az óriáscsillag felfúvódását követően és ezért kerülhetett a fekete lyukhoz közel a régebben még attól messzebb lévő csillag. Az is elképzelhető, hogy eredetileg nem egy nagy tömegű csillag volt a rendszer lelke, hanem két ilyen égitest, amelyek egymáshoz igen közel keringtek, míg a normál tömegű csillag tőlük távolabb. Ekkor a két csillag megakadályozta volna egymást abban, hogy szuperóriássá válva felfalják a távolabbi csillagot, ám ez esetben nem egy, hanem két fekete lyuk volna a rendszerben. Ez utóbbi feltételezést későbbi, még precízebb pályaadatokkal majd lehet ellenőrizni.

Azonban akárhogyan is jött létre a rendszer, a megtalálása reményteli a hasonló felfedezések jövőjét illetően.

Hozzászólások

Tízezer éves rizsaratás nyomait tárták fel

Tízezer éves rizsaratás nyomait tárták fel

Az ázsiai gabona mikroszkopikus maradványai kerültek elő az aratáshoz használ kőeszközökről, ezek a növény háziasításáról is árulkodnak.

Magyar kutatók eddig nem azonosított, az egész agykéregre jellemző működési elvet írtak le

Magyar kutatók eddig nem azonosított, az egész agykéregre jellemző működési elvet írtak le

Egy eddig nem azonosított, az egész agykéregre jellemző működési elvet írtak le kutatók.

Az ülőmunka káros hatásai ellen

Az ülőmunka káros hatásai ellen

A Semmelweis Egyetem legújabb oktatóvideója azoknak nyújt segítséget, akik munkájuk, vagy tanulmányaik miatt sokat ülnek, ugyanakkor szeretnék megőrizni gerincük egészségét.

2 millió éve masztodonok járták Grönlandot

2 millió éve masztodonok járták Grönlandot

A szenzációs felfedezésben az állatok DNS-ének maradványai segítségével bizonyították a jelenlétüket, ez az eddigi legősibb DNS-maradvány is egyúttal.

A mikrobavilág oroszlánjai

A mikrobavilág oroszlánjai

A mikrobák egy újonnan felfedezett csoportja a zsákmányukat szétmarcangoló egysejtűekből áll, amelyet a kutatók a mikrobák oroszlánjainak neveztek el.

National Geographic 2022. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

13 200 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket