Megtalálták az eddigi legfiatalabb fekete lyukat?

A NASA Chandra Röntgensugár Obszervatóriumának segítségével egy csillagászcsoport bizonyítékot talált az eddigi ismert legfiatalabb fekete lyukra a kozmikus szomszédságban.

A 30 éves objektum egyedülálló lehetőséget nyújt a gravitációs kút fejlődésének vizsgálatára. A fekete lyuk az SN 1979C szupernóva maradványa az M100 galaxisban, megközelítőleg 50 millió fényévre a Földtől.

A Chandra, a NASA Swift és az Európai Űrügynökség XMM-Newton szondái, valamint a német ROSAT obszervatórium adatai fedték fel a fényes röntgensugár-forrást, mely 1995 és 2007 között egyenletes maradt. Ez azt sugallja, hogy az objektum fekete lyuk, amely a szupernóvából érkező anyagból, vagy egy bináris társból táplálkozik.

A kompozit felvétel az M100 galaxisban lévő szupernóvát mutatja, mely talán az eddigi legfiatalabb fekete lyuknak ad otthont a kozmikus szomszédságban. A fotón a Chandra röntgenadatai arannyal, míg az ESO VLT obszervatóriumának optikai adatai vörössel, zölddel és kékkel, a Spitzer infravörös adatai vörössel jelennek meg.

A vizsgálatot vezető Daniel Patnaude szerint, amennyiben az interpretáció helyes, ez a legközelebbi példa, ahol egy fekete lyuk születését megfigyelték. A kutatók úgy hiszik, az SN 1979C – melyet először egy amatőr csillagász fedezett fel 1979-ben – akkor alakult ki, amikor egy, a Napnál hússzor nagyobb csillag összeomlott. A 20 Naptömegnél kisebb csillagok általában rendkívül sűrű objektumokat, úgynevezett neutroncsillagokat hoznak létre, míg a nagyobbak fényelnyelő fekete lyukakká változnak. A kutatók szerint így az SN 1979C segíthet pontosabban kideríteni, hol is van a választóvonal.

A távoli univerzumban számos új fekete lyukat észleltek gammasugár-kitörések formájában. Azonban az SN 1979C másmilyen. Nemcsak közelebb van, hanem a szupernóvák azon osztályához tartozik, melyek nem valószínű, hogy gammakitöréseket produkálnak. Az elmélet szerint a legtöbb új fekete lyukat nem gammakitörések jelzik.

Abraham Loeb, a vizsgálat társszerzője szerint, ez lehet az első alkalom, hogy megfigyeljék a fekete lyuk kialakulásának egyszerű módját. „Azonban igen nehéz az ilyen típusú gravitációs kút észlelése, mivel több évtizednyi röntgensugár-megfigyelés szükségeltetik a felfedezéséhez” – állítja.

Az ötlet, hogy a fekete lyuk megfigyelt életkora mindössze 30 év, egybecseng egy friss elméleti munkával. 2005-ben olyan teóriát ismertettek, mely szerint a szupernóva ragyogó, látható fényét egy fekete lyukból származó jet látta el energiával, amely nem tudott áthatolni a csillag hidrogénburkán, hogy gammakitörést hozzon létre. A Chandra és más obszervatóriumok röntgenadatai szintén nagyon jól illeszkednek ezen elmélethez.

Bár a bizonyítékok az SN 1979C-ben egy újonnan kialakult fekete lyukra utalnak, egy másik, érdekes lehetőség is adódhat. Méghozzá egy fiatal, gyorsan pörgő, nagy energiájú részecskék erőteljes szelével rendelkező neutroncsillag, mely a röntgensugár-emisszióért felelhet. Ha ez az eset áll fenn, akkor az SN 1979C a legfiatalabb és legragyogóbb, úgynevezett „pulzárszél-köd” lehet, és a legfiatalabb, ismert neutroncsillag.

A Rák-pulzár – a fényes pulzárszél-köd legismertebb példája – 950 éves. A további megfigyelések megerősíthetik, vagy kizárhatják ezen alternatív magyarázatot. Jelenleg azonban a kutatók számára a fekete lyuk hipotézis meggyőzőbbnek tűnik.

(hirado.hu/NASA/Space.com)