Akkora fekete lyukat fedeztek fel, amekkora elméletileg nem is létezhetne

A fekete lyukaknak két típusát azonosították eddig a csillagászok. Az egyik csoportot a galaxisok középpontjait uraló, sok millió vagy milliárd naptömeget is elérő szupernagy, más néven szupermasszív fekete lyukak alkotják. A másik csoportba a csillagtömegű, más néven stelláris fekete lyukak tartoznak, amelyek csillagok szupernóva-robbanásai után keletkeztek, és jellemzően legfeljebb egy-két tucat naptömegűek. Az összes eddig azonosított csillagtömegű fekete lyukat kettős rendszerekben sikerült azonosítani, közvetett módon, a kísérő csillag röntgensugárzása alapján. Ezek mindegyike 30 naptömeg alatti. 

A Nature-ben november 27-én megjelent, egy 55 fős kutatócsoport által jegyzett tanulmány szerint azonban alig 15 ezer fényévnyire a Földtől létezik egy olyan kettős rendszer, amelynek egyik tagja egy a Napnál nem kevesebb mint 70-szer nehezebb fekete lyuk. 

Az LB-1 néven jegyzett objektum kétszer akkora tömegű, mint amekkora az eddigi megfigyelések és az elméleti számítások szerint egyáltalán létezhetne. „A csillagfejlődés jelenlegi modelljei szerint ilyen hatalmas tömegű fekete lyukak nem is létezhetnének a galaxisunkban" – nyilatkozta a LiveScience-nek Liu Csi-feng, a Kínai Nemzeti Csillagvizsgáló professzora, a kínai, lengyel, spanyol, ausztrál, olasz és amerikai csillagászokból álló nemzetközi kutatócsoport vezetője. 

Egy csillagból és egy fekete lyukból álló LB-1 kettős rendszer fantáziarajzaFotó: Ju Csingcsuan/Peking Planetárium

A Nature-ben közölt tanulmányhoz a kutatók a mérések nagy részét a kínai LAMOST (Large Aperture Multi-Object Spectroscopic Telescope) távcsővel végezték: 2016-tól kezdődően közel háromezer csillagot vizsgáltak meg több tucatszor. Így is csak közvetett módszerrel akadtak rá a rejtélyes objektumra: az LB-1 jelű, B színképtípusú csillagot megfigyelve a radiálissebesség-görbék és a hidrogén emisszió alapján jutottak arra a következtetésre, hogy a csillagnak van egy hozzávetőlegesen 70 naptömegű sötét kísérője.  

A csillagaszat.hu kommentárja szerint az elmúlt években detektált gravitációs hullámok egy részét is hasonló tömegű, kettős rendszerekben keringő fekete lyukak összeolvadásának tulajdonítják, amelyek első példái lehetnek az úgynevezett közepes tömegű fekete lyukaknak, vagyis a még csak elméletileg sejtett, a csillagtömegű és a szupernagy tömegű fekete lyukak közötti kategóriába tartozó csoportnak. 

A szakportál szerint „az LB-1 70 naptömegnyi fekete lyukának felfedezése erősítheti meg azt, hogy a Tejútrendszerben is léteznek ilyenek. A nagy csillagtömegű fekete lyukak keletkezését azonban fémszegény környezetben várjuk, míg az LB-1 B színképtípusú komponensének fémessége (fémtartalma) a Napéhoz hasonló. Ennek magyarázata pedig komoly kihívás elé állítja a jelenlegi csillagfejlődési elméleteket”. 

Ezért a csillagászok azt valószínűsítik, hogy az LB-1 fekete lyuka nem egyetlen nagy tömegű csillag összeomlása során született. Egyik lehetséges magyarázat az, hogy az LB-1 valójában hármas rendszer volt, amelynek a B típusú csillag volt a legkülső, legkisebb tömegű komponense, míg a fekete lyuk a belső két komponensből jött létre. Egy másik lehetőség, hogy a sötét tömeg valójában két csillagtömegű fekete lyuk szoros párosa, így kialakulásuk már könnyebben magyarázható. 

Korábbi cikkeink a témában: