Szimulált csillagkeletkezés központi fekete lyukak közelében

703

A modern csillagászat egyik legfontosabb felfedezése a Tejútrendszer közepén elhelyezkedő hatalmas, mintegy hárommillió naptömegű fekete lyuk kimutatása volt. A gigászi égitest közvetlenül nem megfigyelhető – létére a Galaxisunk centrumának környékén lévő, nagytömegű csillagok mozgása alapján következtettek a szakemberek. Ezek a csillagok nagyon nagy sebességgel, erősen elnyúlt pályán keringenek egy óriási, láthatatlan tömegpont körül, ami jelenlegi ismereteink szerint egy fekete lyuknak felel meg. Az azóta elvégzett vizsgálatok alapján feltételezhető, hogy minden galaxis középpontjában található egy szupermasszív fekete lyuk, mely alapvető szerepet játszik a szülőgalaxis fejlődésében.

A Prof. I. Bonnell (University of St. Andrews) és Dr. K. Rice (University of Edinburgh) által vezetett kutatócsoport arra a kérdésre kereste a választ, hogyan alakulhattak ki a már említett fiatal csillagok a központi fekete lyukak közelében. A csillagok szülőhelyéül szolgáló óriás molekulafelhők ugyanis menthetetlenül szétszakadnának a fekete lyuk rendkívül erős gravitációs mezőjében. A tudósok a fizikai kutatásokat végző skóciai egyetemek öszefogásából létrejött szervezet, a SUPA (Scottish Universities Physics Alliance) birtokában lévő szuperszámítógéppel végezték számításaikat. Bonnell és Rice csoportja az egy éven keresztül futó szimuláció során két független, egyenként százezer naptömegű, a központi fekete lyuk felé közeledő óriás gázfelhő viselkedését vizsgálta.

Pillanatképek a skót kutatók szimulációjából (Science and Technology Facilities Council)

A fekete lyuk közelébe érve a felhők – a várakozásoknak megfelelően – fokozatosan darabokra szakadtak. Az érdekesség az volt, hogy a nagy sebességgel keringő felhődarabok elnyúlt, spirális alakot vettek fel, ezáltal a fekete lyuktól távolabb lévő gáz mozgási energiát nyert a centrumhoz közelebb lévő gáztól. Az energiát vesztő gázfelhők így végső csapdába kerültek az irdatlan erősségű gravitációs térben, ugyanakkor az energiát nyerő felhődarabok el tudtak szakadni a fekete lyuk közvetlen közeléből. Az extrém nagyságú gravitációs erő által összenyomott és felfűtött felhőmagokban megindulhatott a csillagkeletkezés. A modellezett körülmények között nagytömegű, elnyúlt pályán keringő csillagok alakulhattak ki, ami jól egyezik a megfigyelésekkel.

A kutatók szerint az, hogy Tejútrendszerünk központi fekete lyukja körül jelenleg épp megfigyelhetőek ilyen, rövid időt (kb. 10 millió évet) megérő csillagok, arra utal, hogy ismétlődő folyamatról lehet szó. Az eredmények fontos lépést jelenthetnek a galaxismagokban található fekete lyukak kialakulásával, valamint szülőgalaxisuk életére gyakorolt hatásukkal kapcsolatos ismeretek gyarapításában.

A kutatócsoport cikke a Science magazin augusztus 22-i számában jelent meg.

Forrás: ScienceDaily, 2008.08.22.

Hozzászólás

hozzászólás