csillagaszat.hu
csillagászat.hu
Csillagászati hírportál

Közepes méretű fekete lyuk a Tejútrendszer legnagyobb gömbhalmazában?







Eva Noyola (Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching) és Karl Gebhardt (University of Texas, Austin) bizonyítékot találtak arra, hogy az ω Centauri gömbhalmaz középpontjában – ami egyébként a Tejútrendszer körülbelül 200 gömbhalmaza közül a legnagyobb – egy közepes méretű fekete lyuk található. A 17000 fényévre lévő idős halmaz centrumát uraló objektum becsült tömege a Napénak 40000-szerese.

A Hubble Űrteleszkóp felvétele az ω Centauri gömbhalmazról.
[NASA, ESA, és a Hubble Heritage Team (STScI/AURA)]

Noyola szerint ez az eredmény is megerősíti azt az elképzelést, hogy a nagytömegű csillagok összeomlása során keletkező kisméretű, maximum néhány tucat naptömegnyi fekete lyukak és az aktív galaxisok központjában helyet foglaló, esetenként több milliárd naptömegű monstrumok mellett léteznie kell a kettő közötti átmenetet reprezentáló fekete lyukaknak is, amelyek tulajdonképpen a központi fekete lyukak kezdeményei lehetnek.

A szakemberek sokáig kételkedtek a közepes méretű fekete lyukak létezésében, mert egyrészt nem álltak rendelkezésre róluk kellően megalapozott megfigyelési bizonyítékok, másrészt olyan elmélet sem létezik, amelyik kielégítően magyarázná a keletkezési mechanizmusukat. A jelenlegi felfedezésig mindössze egy képviselőjük volt ismert, mégpedig az Androméda-köd G1 katalógusjelű gömbhalmazában.

Noyola és Gebhardt a Hubble ACS (Advanced Camera for Surveys) műszerének felvételei és a déli Gemini teleszkóp spektroszkópiai észlelései alapján "azonosították" a fekete lyukat  a Centaurus legnagyobb gömbhalmazában. A halmaz középpontja körüli csillagok radiális sebességeinek mérése azt mutatta, hogy a maghoz közelebbi csillagok jóval nagyobb sebességgel mozognak, mint ahogyan az a halmazban csillagok formájában látható anyag becsült gravitációs tere alapján várható lenne, így léteznie kell még valamilyen láthatatlan vonzócentrumnak is, melynek gravitációja a sebességnövekedést okozza.

Az ω Centauri gömbhalmaz centrális vidéke a HST ACS kamerájának képén, illetve a Gemini GMOS műszerével készült felvételeken. A piros kör a halmaz középpontját jelzi, a zöld négyzet pedig a GMOS látómezejét.
[Noyola, Gebhardt és Bergmann]

Bár a megfigyelt sebességanomáliák legvalószínűbb oka a centrumban elhelyezkedő fekete lyuk, melynek modellszámításokból adódó tömege a már idézett 40000 naptömeg, lehetséges más magyarázat is. Az egyik változat szerint a halmaz középpontjában kiégett csillagtetemek, fehér törpék és neutroncsillagok vannak nagy számban, a másik lehetőség pedig az, hogy a centrumhoz közeli csillagok pályái erősen elnyúltak, emiatt a pericentrum környékén mozognak csak a vártnál gyorsabban, a pályák távolabbi részein a sebesség jóval kisebb. Noyola szerint azonban mindkét elképzeléssel vannak gondok, s még ha valamelyikük igaz is lenne, az állapot csak nagyon rövid ideig állhatna fenn, ugyanis a kiégett csillagok a várakozások szerint a centrumból kifelé mozognak, míg az excentrikus pályák nagyon gyorsan kör alakúvá válnak.

Az ω Centaurit sok szakember nem tekinti átlagos gömbhalmaznak, már csak a nagy mérete és tömege miatt sem. Nagyon sokan úgy gondolják, hogy igazából a Tejútrendszer egyik "bekebelezett" kísérőgalaxisának megmaradt magjáról van szó. Egy korábbi Hubble-felmérés alapján korrelációt találtak a nagytömegű központi fekete lyukak és a gazdagalaxisaik tömege között. A Tejútrendszer által szétszaggatott törpegalaxis tömegét a Napénak 10 milliószorosára becsülik. Ha a kisebb galaxisok is követik az előbb említett korrelációt, akkor az ω Centauri és a középpontjában vélelmezett fekete lyuk tömege jól beleillik ebbe a képbe.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóirat 2008. április 1-jei számában jelent meg.

Forrás:

Ez a bejegyzés Központi fekete lyukak kategóriában van. Link könyvjelzője.
  • Magyarország megújul