Egy eddig felfedezetlen fekete lyuk mutatkozott be a csillagászoknak oly módon, hogy szétszakított és felfalt egy csillagot, amely túl közel vándorolt hozzá.
A Földtől egymillió fényévre lévő törpegalaxisban található közepes méretű fekete lyuk és a csillag harca egy olyan esemény során mutatkozott meg, amelyet a csillagászok Tidal Disruption Eventnek (TDE) neveznek. A TDE akkor vált láthatóvá, amikor olyan erős sugárzást bocsátott ki, hogy rövid időre túlszárnyalta törpegalaxisának minden csillagát együttvéve.
A TDE-ket az okozza, amikor egy csillag egy szupermasszív, azaz nagyon nagy fekete lyuk közelében halad el, és annak gravitációja szétszakítja a csillagot. A törmelék legyező alakú mintázatot alkot a fekete lyuk körül, mielőtt végül belezuhanna.
https://www.youtube.com/watch?v=ubqLj82NFNw
A TDE jelensége segíthet a tudósoknak jobban megérteni a galaxisok és a bennük lévő fekete lyukak közötti kapcsolatot. „Ez a felfedezés széleskörű izgalmat keltett, mert a TDE események segítségével nemcsak további fekete lyukakat találhatunk csendes törpegalaxisokban, hanem meg is mérhetjük azok tömegét” – mondta Ryan Foley, a kutatás társszerzője és a UC Santa Cruz (UCSC) csillagásza egy közleményben.
A TDE-kitörést – melyet “AT 2020neh” névre kereszteltek – a Young Supernova Experiment (YSE) segítségével figyelték meg a csillagászok. Ez egy olyan csillagászati felmérés, amely rövid életű kozmikus eseményeket, például szupernóva-robbanásokat észlel.
A Nap eltörpül az újonnan megismert fekete lyuk mellett
A pusztulás kezdeti pillanatának megfigyelése létfontosságú volt ahhoz, hogy a UCSC tudósai és a kutatás első szerzője, Charlotte Angus megmérje a fekete lyuk tömegét. Adataik szerint a fekete lyuk súlya körülbelül a Nap tömegének 100 000 és 1 milliószorosa között van.
A TDE-ket korábban már sikeresen használták szupermasszív fekete lyukak tömegének mérésére, de ez az első alkalom, hogy a kisebb fekete lyukak tömegének dokumentálására is alkalmasnak bizonyultak.
„Az a tény, hogy képesek voltunk megörökíteni ezt a közepes méretű fekete lyukat, miközben egy csillagot emésztett fel, figyelemre méltó lehetőséget kínált számunkra, hogy észleljük azt, ami egyébként rejtve maradt volna előttünk” – mondta Angus. „Mi több, magának a kitörésnek a tulajdonságait felhasználhatjuk arra, hogy jobban megértsük a közepes tömegű fekete lyukaknak ezt a megfoghatatlan csoportját, amelyek a galaxisok középpontjában lévő fekete lyukak többségét jelenthetik”.
A jelenség választ adhat eddig feltáratlan rejtélyekre
A fizikusok már régóta gyanítják, hogy a szupernagy tömegű fekete lyukak, amelyek súlya akár a Nap tömegének több millió vagy akár milliárdszorosa is lehet, a közepes tömegű fekete lyukak összeolvadásának eredményeként nőhetnek ilyen hatalmas tömegűvé.
Az egyik elmélet az ezt a növekedést elősegítő mechanizmusról azt sugallja, hogy a korai világegyetem gazdag volt törpegalaxisokban, amelyek közepes tömegű fekete lyukakkal voltak tele.
Ahogy ezek a törpegalaxisok összeolvadtak vagy a nagyobb galaxisok elnyelték őket, a bennük lévő közepes fekete lyukak felfalták egymást, és így nőtt a tömegük. Ez az egyre nagyobb összeolvadásokból álló láncolat végül a fekete lyukak óriásához vezetett, amelyek ma a legtöbb galaxis középpontjában helyezkednek el.
Ha meg tudjuk érteni a közepes méretű fekete lyukak populációját – hogy hány van belőlük és hol helyezkednek el –, az segíthet meghatározni, hogy a szupermasszív fekete lyukak kialakulásáról szóló elméleteink helyesek-e
– mondta a társszerző, Enrico Ramirez-Ruiz, a UCSC csillagászat és asztrofizika professzora.
A fekete lyukak növekedésének elméletével kapcsolatban továbbra is fennáll az a kérdés, hogy minden törpegalaxis rendelkezik-e saját közepes fekete lyukkal. Erre nehéz válaszolni, mert mivel a fekete lyukak az eseményhorizontnak nevezett külső határvonal mögött csapdába ejtik a fényt, gyakorlatilag láthatatlanok, hacsak nem táplálkoznak a környező gázból és porból, vagy ha nem tépnek szét csillagokat a TDE-kben.
