Sikerült megfigyelni egy fekete lyuk születését

A Swift műhold ismét beváltotta a hozzá fűzött reményeket: sikeresen észlelt egy mindössze 50 ezredmásodpercig tartó gammafelvillanást. A jelenség során minden bizonnyal egy fekete lyuk keletkezett, neutroncsillagok vagy neutroncsillag és fekete lyuk összeolvadásával.

Fantáziarajz egy neutroncsillag-páros összeolvadásáról

Az alig pár hónapja működő Swift műhold a csillagászat egyik legizgalmasabb területén végez méréseket: az Univerzum óriási robbanásait kísérő gammafelvillanásokra (Gamma-ray Burst - GRB) vadászik.

A gammakitörések távoli galaxisokban lezajló kataklizmikus események kísérőjelenségei. Két alapvető típusát különböztetik meg a csillagászok: a rövidebb idejű felvillanások a másodperc ezredrészétől néhány másodpercig, a hosszúak akár néhány percig is eltarthatnak. A rövid ideig tartó kitörések természetéről nagyon keveset tudunk, hiszen megfigyelésük rendkívül nehézkes - kevés idő áll rendelkezésre ahhoz, hogy a kitörés forrását azonosítsák.

A Swift műhold egyik legfontosabb célkitűzése épp ezért a rövid típusú gammafelvillanások észlelése. Az űreszköz rendkívül gyorsan, kevesebb mint egy perc alatt azonosítja a forrást, majd minden műszerével a megfelelő irányába áll, és észleli a kitörést követő ún. utófénylést (afterglow).

Az utófénylés vizsgálata sokat elárul a jelenség természetéről. A csillagászok jelenlegi elképzelései szerint a rövid és hosszú típusú gammafelvillanások két különböző kataklizmikus esemény során keletkeznek. A rövid ideig tartó gammafelvillanások két kompakt (viszonylag kis méretű és igen sűrű) objektumot tartalmazó, neutroncsillagokból és/vagy fekete lyukakból álló rendszerek összeolvadásakor keletkezhetnek, míg a hosszabb kitörések hatalmas csillagok felrobbanásakor (hipernóvák), és fekete lyukká való összeomlásakor jöhetnek létre.

Május 9-én a műhold sikeresen észlelt egy mindössze 50 ezred másodpercig tartó gammakitörést. Kevesebb mint egy perc elteltével a műhold röntgen-, ultraibolya- és optikai távcsövei is a forrás felé fordultak.

A kitörés egy 2,7 milliárd fényév távolságban található, öreg csillagokkal teli galaxisban történt. Mivel a neutroncsillagok és a fekete lyukak a nagytömegű csillagok életútjának végállomásai, ezért a rövid felvillanások idősebb galaxisokkal való egybeesése a kompakt objektumok összeolvadásából való eredetet támasztja alá. A hosszú időtartamú gammakitörések ezzel szemben az Univerzum távoli szegletéből érkeznek, ahol a galaxisok még sok nagytömegű, fiatal csillagot tartalmaznak.

Úgy tűnik, hogy a fenti elképzelést megerősítik az optikai megfigyelések is. A GRB 050509B jelzéssel ellátott kitörés gyenge utófényét röntgentartományban mintegy öt percig észlelte a Swift, ultraibolya és látható tartományban azonban semmit sem érzékelt - sőt az optikai utófénylést nagy földi távcsövekkel sem sikerült észlelni. Mindez azzal magyarázható, hogy a kompakt objektumból álló rendszerekben kevés a gáz és poranyag, amely az optikai utófénylést okozza. A Swift által már többször is megfigyelt hosszú gammakitörések esetében ez akár napokon, heteken keresztül is detektálható.

Az égbolt e területét a hawaii Keck óriástávcsövekkel is átfésülik, valamint a Hubble-űrtávcső és a Chandra-röntgenműhold is méréseket végez a gammakitörés forrásának környékéről.

Cs. T. - S. A.