Felfedezték a valaha ismert legnagyobb sebességgel mozgó csillagot: a fény is csak kb. 12-szer gyorsabb

41142

Felfedezték az eddig ismert legnagyobb sebességű csillagot a Tejútrendszerben. A galaxisunk közepén uralkodó extrém körülmények között az S4714 jelű csillag elképesztő, majdnem 24 000 km/s sebességgel kering a Sgr A* jelzésű szupermasszív fekete lyuk körüli pályán, a fekete lyukhoz legközelebbi pályaszakaszon. Az időszakosan a fénysebesség 8%-val mozgó csillagról, valamint a csillagcsoportosulás többi tagjáról készített tanulmányt az Astrophysical Journal nemzetközi tudományos folyóiratban publikálták.

Az S2, S4711 és S62 jelű csillagok az X-szel jelölt Sgr A*, a galaxisunk középpontjában levő szupernagy tömegű fekete lyuk körül. Pályájuk legszorosabb pontján az S2 a fénysebesség 3%-ára, az S62 6,7%-ra gyorsul fel, az S4711 pedig a jelenleg ismert, a fekete lyukhoz legközelebb keringő csillag . (Peißker et al., 2020)

Már korábban is úgy véltük, hogy a galaxisunk központjában levő Sagittarius A* fekete lyukhoz roppant közel is keringhetnek csillagok, amelyeket angolul squeezar-oknak neveznek (az angol squeeze szóból). Létezésüket 2003-ban Tal Alexander és Mark Morris vetette fel. Közéjük olyan csillagokat sorolnak, amelyek erősen excentrikus (elnyúlt) pályán egy szupernagy tömegű fekete lyuk körül keringenek. Minden szoros megközelítésük közben az árapályerők a csillag pálya menti mozgási energiájának egy részét hővé alakítják, amitől a csillag luminozitása nagyobb lesz (mint egyébként lenne), fényesebbé válik – viszont a pályája is egyre szűkül.

Ezek a különleges csillagok olyan közel keringenek a központi fekete lyukhoz, hogy pályájuk egy-egy pontján elképesztő sebességekre gyorsulhatnak fel. Korábban az S2 csillagot figyelték meg, amely körülbelül a fénysebesség 3%-val mozog, majd 2019-ben mértek ki egy még közelebb keringő, a fénysebesség 6,7%-ára felgyorsuló, S62 jelű csillagot. A munkát tovább folytatva 5 új S csillagot találtak, amelyek még közelebb keringenek: S4711, S4712, S4713, S4714 és S4715.

Az S4711 keringése a galaxisunk központi fekete lyuka, a Sgr A* körül. Az S4711 pozícióját szaggatott fehér kör jelöli. Fehér X jelzi a Sgr A*-ot, míg zöld kör az S62 jelű csillagot. (Peißker et al., 2020)

Közülük az S4711 és az S4714 jelű csillag emelkedik ki. Az S4711 egy kék, B típusú csillag, körülbelül 150 millió éves, és még az S62-nél is rövidebb idő alatt, 7,6 év alatt megkerüli az Sgr A*-ot (pericentrumának távolsága mintegy 21,5 milliárd km). Habár nem kerül a pályája során olyan közel, de a rövidebb keringési ideje miatt tudjuk, hogy ennek a csillagnak a legkisebb a fekete lyuktól vett átlagos távolsága egy teljes keringése alatt.

Az S4714 csillag keringési ideje hosszabb, mintegy 12 év, de pályája oly mértékben elnyúlt, amennyire még egy stabil keringési pálya elnyúlt tud lenni. Egy pálya excentricitását 0 és 1 közötti számmal jellemezzük, ahol a 0 jelenti a tökéletes körpályát, míg az 1 parabola (elszökő) pálya. Az S4714 pályájának excentricitása 0,985. Pericentrumában közelebb kerül, mindössze 1,9 milliárd km-re a Sgr A*-tól. Ez a megközelítése során gyorsul fel a döbbenetes 24 000 km/s értékű sebességére, majd fokozatosan lelassul, ahogy tovább keringve 250 milliárd km-re is eltávolodik. (Érdemes megjegyezni, hogy a legnagyobb közelítés során fellépő keringési sebesség hibája elég nagy, mintegy 8000 km/s, azaz helyesebb lenne inkább csak 20-30 ezer km/s-ként, azaz nagyjából a fénysebesség 6-10%-aként hivatkozni a publikált eredményre.)

A Sgr A* szupernagy tömegű fekete lyukhoz közel keringő S csillagok keringési pályáinak egy része. Az egyes pályákon a csillagokat jelölő pöttyök az adott csillag 2007-es pozícióját jelölik. (Peißker et al., 2020)

Florian Peißker, a kutatás vezetőjének elmondása szerint az S4711 és S4714 mindenképpen squeezar jelöltek. Az S4711 pályaelemei konzisztensek Tal Alexander 2003-as számításaival, így ha megerősítik, akkor ez az első squeezar csillag, amit felfedeztek. Ha ez bizonyítékot nyer, akkor rajtuk keresztül jobban érthetjük majd a galaxisok magjában található óriás fekete lyukak és az általuk bekebelezett csillagok közötti kölcsönhatásokat.

Forrás: Astronomers Telegram, ScienceAlert, Room

Hozzászólás

hozzászólás