Aszteroidákat falhat központi fekete lyukunk

1555
A Chandra-űrtávcső néhány éve napi rendszerességgel észlel röntgenkitöréseket a Sagittarius A* (Sgr A*) szupermasszív fekete lyuk környezetéből. Ezen nyalábok fényessége néhány óra hosszat elérheti akár a százszorosát is a fekete lyuk átlagos fényteljesítményének. A kitörések a chilei Very Large Telescope (ESO) infravörös mérési adatain is megfigyelhetők. Egy új tanulmány meglepő állítása szerint a nagyenergiájú kitöréseket az okozhatja, hogy a központi objektum kisbolygó-szerű testeket nyel el.

K. Zubovas (Leicester-i Egyetem, Egyesült Királyság), a kutatások vezetője szerint egyelőre rejtély, hogyan alakulhatnak ki aszteroidák olyan szélsőséges környezetben, mint amilyen egy szupermasszív fekete lyuk közelében található. Különösen azért érdekes a dolog, mert a csillagászok szerint meglehetősen nagy számú aszteroida szükséges ilyen kitörések létrehozásához. Zubovas és kollégái felvetették, hogy létezik egy olyan felhő a Sgr A* körül, amely milliárdszámra tartalmaz a csillaguktól elszakított kisbolygókat és üstökösöket. Ha az aszteroidák 150 millió km-en, azaz kb. a Nap-Föld távolságon belül haladnak el a fekete lyuk mellett, akkor az árapály-erők miatt darabokra töredeznek.


A Chandra röntgenűrtávcső hamisszínes, kombinált felvétele a Sgr A* környezetéről (NASA/CXC/MIT/F.K. Baganoff et al./E. Slawik).

Ezek a darabkák a súrlódás miatt elpárolognak, miközben áthaladnak a Sgr A* -ra átáramló forró, vékony gázrétegen. Ez a folyamat hasonlít ahhoz, amikor a meteorok felmelegszenek és izzani kezdenek, amikor belépnek a Föld légkörébe. Ezzel létrejön egy kitörés, az aszteroida maradványait pedig bekebelezi a fekete lyuk. A szerzők számításai szerint a kisbolygók pályája megváltozhat, ha túl közel merészkednek egy csillaghoz vagy egy bolygóhoz a Sgr A* közelében; ha pedig egy kozmikus szikladarab közvetlenül a fekete lyuk közelében szenved el pályamódosulást, a sorsa megpecsételődött. A szerzők becslése szerint egy behulló aszteroidának legalább 9 km sugarúnak kell lennie, hogy a Chandra által megfigyeltekhez hasonló kitörést eredményezzen. Persze a Sgr A* kisebb aszteroidákat is ”elfogyaszthat”, de ezt nehéz megfigyelni, mivel az általuk létrehozott kitörések túl halványak.

Ezek az eredmények meglehetősen jó egyezést mutatnak azokkal a modellekkel, melyek a fekete lyuk körüli tartományban található kisbolygók számára adnak becslést. Ezek a modellek azt feltételezik, hogy a Tejútrendszer központi környezetében a csillagok száma hasonló, mint a Földhöz közeli csillagok száma. A kutatók ellenőrzésképp kiszámolták, hogy a fekete lyuknak néhány milliárd aszteroidát kellett eltávolítania a galaxis 10 milliárd éves élettartama alatt. Mivel a teljes mennyiségnek valószínűleg csak egy kis töredékét "fogyasztotta el" a fekete lyuk, az aszteroida-ellátás aligha merült ki.


Illusztráció a központi fekete lyuk körüli aszteroida-felhőről és egy éppen bezuhanó kisbolygóról (NASA/CXC/M.Weiss). A Chandra-űrtávcső honlapján további képek és animációk is láthatóak.

Ha bolygók kerülnek a Sgr A* -hoz túl közeli pályára, akkor az árapály-erők ezeket is szétszakíthatják, ám az ilyen események sokkal ritkábban következnek be, mivel a bolygók nem olyan gyakoriak, mint a kisbolygók. Egy ilyen forgatókönyv lehetett felelős a Sgr A* korábbi, mintegy 1 milliószoros röntgen-felfényesedéséért körülbelül egy évszázaddal ezelőtt. Bár ez az esemény évtizedekkel a röntgentávcsövek létezése előtt történt, a Chandra és más röntgendetektorok  bizonyítékot találtak a közeli felhőkről visszaverődő röntgen "utófénylésre", amely lehetővé tette a kitörés fényességének és korának mérését.

A Chandra a 2012-es év folyamán hosszas megfigyeléseknek veti alá a Sgr A*- t, mely értékes új információkkal lát majd el minket a kitörések fényességére és gyakoriságára vonatkozóan, és lehetőséget ad az említett szerzők által javasolt, a kitöréseket magyarázó modell tesztelésére is. Ezek a mérések segíthetik az aszteroidák és bolygók kialakulásának jobb megértését is egy olyan zord környezetben, mint a Sgr A*-é.

Forrás: Chandra News, 2012.02.08.

Hozzászólás

hozzászólás