Lehetséges, hogy a Nagy Magellán-felhő területén felfedezhetünk egy különösen nagy tömegű fekete lyukat | National Geographic

A Tejútrendszer közvetlen közelében található kísérőgalaxisa, a Nagy Magellán-felhő, új kutatások szerint rejt magában egy meglepő titkot: lehetséges, hogy itt is felfedezhetünk szupernagy tömegű fekete lyukat.

A nagy méretű galaxisok szinte mindegyikében van szupernagy tömegű fekete lyuk, azonban a kisebb galaxisok, sőt, a törpegalaxisok eseteire ez már nem igaz. Egy új kutatásból azonban az derül ki, hogy lehetnek kivételek. A Nagy Magellán-felhő törpegalaxis, ám, mivel a szomszédunkban van, jól tanulmányozható.

Ennek eredményeként 2005-ben felfedezték azokat a hipergyors csillagokat, amelyeket korábban már elméletben megjósoltak. Ezek az égitestek nevükhöz híven páratlan sebességgel haladnak. Míg a Tejútrendszerben egy átlagos csillag másodpercenként csupán száz vagy néhány száz kilométert képes megtenni, addig egy hipergyors csillag több ezer kilométert repeszt át a térben.

Jogosan merülhet fel a kérdés, hogyan képes egy csillag ilyen drámai sebességgel elindulni. Az alaphelyzet egy kettőscsillag, amely a galaxis középpontjában található szupernagy tömegű fekete lyuk közelébe kerül. A fekete lyuk hatalmas gravitációs ereje egyszerűen szétszakítja ezt a csillagpárost, miközben az egyik csillag rendkívüli gyorsulásra tesz szert, és kiszabadul a galaxis központjából. A másik csillag viszont a fekete lyuk körüli pályáján marad, így az események drámai módon formálják a környezetüket.

Néha a sebesség olyan nagy lehet, hogy meghaladja a galaktikus szökési sebességet, így a csillag képes lehet elhagyni a galaxisát. A Tejútrendszerben eddig megismert leggyorsabb hipergyors csillag az US 708 , amelynek sebessége 1200 kilométer per másodperc (4 320 000 kilométer per óra), ez több mint kétszerese a Tejútrendszer szökési sebességének.

A legfrissebb becslések szerint a Tejútrendszerben körülbelül ezer hipergyors csillag található. Az új kutatások azt sugallják, hogy ezek egy jelentős része a Nagy Magellán-felhőből származhat. Ebből adódóan felmerült a kérdés, hogy a Nagy Magellán-felhőben is léteznie kellene egy szupernagy tömegű fekete lyuknak. Ezt a feltételezést egy tanulmány részletezi, melyet a kutatók a The Astrophysical Journal folyóirathoz nyújtottak be. Jelenleg azonban még nem esett át a szakmai bírálaton, így csak preprint formájában érhető el. A kutatásról a Universe Today is beszámolt.

Egy 2006-ban végzett kutatás során a tudósok alaposan megvizsgálták a Tejútrendszer különleges hipergyors csillagait, és megállapították, hogy 21 közülük nem a galaxisunk középpontjában, hanem annak külső halójában helyezkedik el. Ezt a felfedezést akár úgy is értelmezhetjük, mintha ezek a csillagok a Tejútrendszer bejáratánál várakoznának. Most azonban a kutatók új, izgalmas adatokkal gazdagodtak, köszönhetően a Gaia égboltfelmérő űrtávcső által gyűjtött információknak.

A Gaia űrteleszkóp folyamatosan figyeli a csillagok mozgását és sebességét, és várhatóan 2025 márciusáig működik. A kutatók most a Gaia által gyűjtött adatokat elemezik, amelyek a hipergyors csillagokkal kapcsolatosak, és amelyek 2006-ban még nem álltak rendelkezésre. Az eddig vizsgált 21 csillag közül kiderült, hogy valószínűleg a Nagy Magellán-felhőből származnak. Ennek alapján a kutatók elkezdtek modellezési számításokat végezni, hogy jobban megértsék e csillagok eredetét és mozgását.

A kutatók egy innovatív modellt alkalmaztak annak érdekében, hogy feltérképezzék, mi történne, ha a Nagy Magellán-felhőben is létezne egy szupernagy tömegű fekete lyuk. Az elemzés során arra keresték a választ, hogy hová sodornák a fekete lyuk gravitációs hatásai az ott található csillagokat. Az eredmények meglepő módon megegyeztek a felmérésben azonosított csillagokkal, ami tovább erősítette a kutatók elképzeléseit. Az elemzések során sikerült kizárni más lehetséges folyamatokat, így a kutatás végső következtetése egyértelműen a feltételezett szupernagy tömegű fekete lyuk mellett tette le a voksát.

A történetben van egy másik érdekes és gyanús részlet is. Az Oroszlán csillagkép környékén egy csillagokkal teli régió található, amely a hipergyors csillagok figyelemre méltó felét rejti. A kutatók által végzett modellszámítások alapján úgy tűnik, hogy ezek a hipergyors csillagok kizárólag a Nagy Magellán-felhő központi fekete lyukának hatására juthattak el erre a helyre.

Ha a kutatók elképzelései beigazolódnak, és valóban létezik a Nagy Magellán-felhő közepén egy fekete lyuk, akkor az valószínűleg nem rendelkezik olyan hatalmas tömeggel, mint egy nagyobb galaxis középpontjában található. Ennek következtében sokkal nehezebb észlelni. Eddig úgy véltük, hogy a hasonló méretű galaxisokban nem találhatók ilyen típusú objektumok.

Sok még tehát a kérdés, és ezt csak több adattal lehet majd megválaszolni. A Gaia ugyan hamarosan befejezi a működését, de a mérési adatainak közzé tétele még évekig eltart, így érkezhetnek még fontos információk.