Tudjuk, hogy a fekete lyukak annak köszönhetik a nevüket, hogy bármit képesek elnyelni, ugyanakkor ki nem juthat belőlük semmi, még a fény sem. Ha pedig dolgok elnyeléséről van szó, akkor a galaxisok középpontjában található szupernagy tömegű fekete lyukak neve különösen vészjóslóan hangzik. De mégis, mekkora veszélyt jelentenek ezek a rejtélyes képződmények a környezetük csillagaira, és válogatósak-e, ha táplálkozásról van szó? Ezt a kérdést vizsgálta a Taeho Ryu, a németországi Max Planck Asztrofizikai intézet munkatársa által vezetett kutatócsoport.
Biztonságos távolságból a fekete lyukak semmilyen veszélyt sem jelentenek a környezetükre. Ha például a Napot az éjszaka leple alatt valaki titokban egy azonos tömegű fekete lyukra cserélné, a Föld és a többi bolygó is pontosan ugyanúgy keringene körülötte tovább, mint addig. Igaz, sokkal jobban fáznánk. A fekete lyukaktól csak a hozzájuk túlságosan közel kerülő égitesteknek kell tartaniuk. A veszély olyan kis távolságokban jelentkezik, ahol már a gravitációs tér rövid távú változásaiból eredő árapályerők annyira erőssé válnak, hogy képesek szétszakítani az óvatlan betolakodót.
Az asztrofizikusok arra voltak kíváncsiak, hogy mi történik egy, a Napnál egymilliószor nagyobb tömegű képzeletbeli óriás fekete lyuk közelébe kerülő csillaggal. Különböző tömegű csillagok viselkedését vizsgálták csillagfejlődési modellekből kiindulva, majd relativisztikus hidrodinamikai szimulációkat futtatva a NASA szuperszámítógépein. Az eredmények váratlan képet tártak fel. Összesen 8 különböző tömegű csillagot szimuláltak 0,15 és 10 naptömeg között, melyek mindegyike 40 millió km-re – a Nap–Föld távolság egynegyedére közelítette meg az óriás fekete lyukat. A találkozást a két legkisebb (0,15 és 0,3 naptömegű) és két közepes méretű (0,7 és 1 naptömegű) csillag élte túl – persze több-kevesebb veszteség árán. A szoros megközelítés ugyanakkor végzetesnek bizonyult a két második legkisebb (0,4 és 0,5 naptömegű) és a két legnagyobb (3 és 10 naptömegű) csillag számára.
Az árapályerők mindegyik csillagot megtépázták, ám a szerencsésebbek központi régiója egyben maradt annyira, hogy a fekete lyuktól eltávolodva visszarendezze a megmaradt gázanyagot. A túlélés és megsemmisülés közötti határvonal a csillagok sűrűsége mentén húzódik. A kompaktabb, tömörebb maggal rendelkező égitestek vészelték csak át a találkozást. Az eredmény egyben demonstrálja azt is, hogy a látszat ellenére mennyire bonyolult dolgok a csillagok, hiszen ez a paraméter, a magjuk sűrűsége nem egyenletesen változik a csillag tömegével. Ezért mutat ilyen váratlan eloszlást a túlélő csillagok köre.
Az ilyen és hasonló számítógépes szimulációk révén érthetik meg az asztrofizikusok, hogy mi történik a tőlünk sok millió fényévre lévő csillagvárosok magjában, ugyanis mindegyik galaxis középpontjában egy-egy ilyen hatalmas feketelyuk-óriás lapul.
Címlapkép: NASA/CXC/M.Weiss
Forrás: NASA