Ismeretlen objektumok bukkantak fel a galaxisunk centrumában

2018.06.11. 15:29

Az 1970-es években a csillagászok egy masszív rádióforrást fedeztek fel galaxisunk centrumában. Mint később kiderült, a jelek egy szupernagy tömegű fekete lyuk felől érkeztek, amely a Sagittarius A* nevet kapta. Egy közelmúltbéli kutatásban az is kiderült, hogy nagyjából ugyanebben a régióban további több száz vagy ezer kisebb fekete lyuk is megbújhat. A NASA Chandra röntgenteleszkópjának és a W. M. Keck obszervatóriumnak a legújabb megfigyelése azonban még ennél is izgalmasabb eredményeket hozott: titokzatos objektumok mozognak a központi, nagy fekete lyuk körül.

A most megjelent tanulmányhoz a W. M. Keck obszervatórium által gyűjtött adatokat is felhasználták a szakemberek. A csillagvizsgáló 12 évig figyelte a régiót, amelynek rejtélyes objektumai porfelhőknek látszottak, ám ennek ellenére mégis csillagokként viselkedtek. A felfedezést az Amerikai Csillagászati Társaság éves találkozóján ismertették.

Ezek a kompakt, poros csillagászati objektumok rendkívül közel vannak galaxisunk szupermasszív fekete lyukához és elképesztő sebességgel mozognak. Lenyűgöző nézni, ahogy évről évre pozíciót váltanak. Hogyan kerültek vajon oda? Mivé lesznek? Történetük egészen érdekesnek ígérkezik – írta a W. M. Keck által kiadott sajtóanyagban Anna Ciurlo csillagász.

A Tejútrendszer centrumának képeForrás: Susan Stolovy (SSC/Caltech) et al., JPL-Caltech, NASA

Azt hitték, gázfelhők csupán, de tévedtek

A kutatás során a W. M. Keck obszervatórium spektroszkópiai méréseit vették alapul, amelyeket OSIRIS nevű műszerével végzett.

Az objektumokat (G3, G4 és G5) akkor fedezték fel, amikor a galaxisunk centrumában található gázok dinamikáját vizsgálták. Az objektumok mozgásuknak köszönhetően váltak megkülönböztethetővé a háttérkibocsátástól.

Azzal a felvetéssel kezdtük a projektet, hogy ha jobban megnézzük a szupernehéz fekete lyuk közelében lévő gázok és porok bonyolult struktúráját, akkor találhatunk finom változásokat ezeknek az alakjában, illetve sebességében" – magyarázta Randy Campbell, az obszervatórium munkatársa. A kutató szerint számos objektumnak jól megkülönböztethető mozgása és karakterisztikája volt, így végül az úgynevezett G-objektumok osztályába, vagyis a poros csillagászati objektumok kategóriájába sorolták őket.

Az első G-objektumot (G1) még 2004-ben fedezték fel a Sagittarius A* közelében, a másodikra (G2), 2012-ben bukkantak rá. Eleinte mindkettőről azt hitték, hogy gázfelhő, ám amikor megközelítették a fekete lyukat, a várakozások ellenére egyben maradtak. Amennyiben valóban gázokból tevődnének össze a szupermasszív fekete lyuk darabokra szaggatta volna az objektumokat, ez azonban sem a G1, sem a G2 esetében nem történt meg. Mivel az újonnan talált objektumok (G3, G4, G5) infravörös képe ugyanazokat a fizikai jellegzetességeket mutatta, mint a G1 és a G2, ezért a szakértők szerint ezek egészen bizonyosan G-objektumok lehetnek.

A G-objektumokForrás: (W.M. Keck Observatory)

Mik is valójában a titokzatos objektumok?

A G-objektumok „puffadtságuk” miatt tűnnek különlegesnek, azaz a por- és gázréteg eltakarja valódi énjüket, emiatt nehezen detektálhatóak. Más csillagoktól eltérően a csillagászok csak az izzó porréteget látják, amikor a G-objektumokat vizsgálják.

Campbell azonban egy olyan új műszert fejlesztett ki (OSIRIS-Volume Display; OsrsVol), amivel a kutatók keresztülláthatnak a G-objektumok „köpenyén".

Az OsrsVol segítségével végül a kutatók kiderítették, hogy a G-objektumok valójában felfúvódott csillagok lehetnek. E csillagok légkörének egy jelentős részét ugyan a fekete lyuk elszívja, ám a mag roppant tömege miatt az égitestek mégis egyben maradnak.

Az egyik fő kérdés, hogy mitől lettek ilyen hatalmasak ezek a csillagok. További furcsaság, hogy jóval több energiát sugároznak, mint amennyit egy tipikus csillagtól el lehetne várni.

A válasz vélhetően abban keresendő, hogy két csillag egyesüléséből születtek. A kozmikus ütközéseket a szupermasszív fekete lyuk hosszú távú gravitációs hatása könnyen katalizálhatta. Az így keletkező objektumok több millió év alatt felfúvódnak, majd idővel összezsugorodnak, így méretük egy átlagos csillag méretére emlékeztet, mégis jóval több energiát képesek kisugározni.

A továbbiakban a csillagászok a G-objektumok alakját és méretét fogják figyelni, hogy megismerjék keletkezésüknek titkait. Azt is vizsgálni fogják, hogy akárcsak a G1 és a G2, a G3, a G4, valamint a G5 is egyben marad-e a Sagittarius A* melletti elhaladás során. Erre azonban néhány évtizedet még várni kell.