Orbán
10 °C
24 °C
Index - In English In English Eng

Titkokat leplez le a hipersebességű csillag

2014.05.15. 12:41

Amerikai kutatók által vezetett csoport azonosította a legközelebbi hipersebességű csillagot, bár a közeliség azért erős túlzás, lévén az újonnan felfedezett objektum több mint 42 ezer fényévre van tőlünk. De még így is az eddig azonosított körülbelül húsz darab hipersebességű csillag közül ez van hozzánk a legközelebb, és egyben ez a második legfényesebb is. A másfél millió km per óránál gyorsabb objektum kulcsot jelenthet többek között a galaxisunkat övező misztikus sötét anyaghoz is.

A kutatás vezetője, Zheng Zheng (University of Utah) szerint ezek a nagy sebességű objektumok sok mindent elárulhatnak a Tejútrendszerről, különösen a centrumában elhelyezkedő szupernagy tömegű fekete lyukról, illetve az egész galaxist övező, sötét anyagból álló hatalmas halóról. Persze a haló anyagát magát nem látjuk, de hatása meglátszik a csillag mozgásán, annak pályáját és sebességét a galaxis minden része befolyásolja.

Az elmúlt évtizedben a kutatók mintegy húsz ilyen különleges csillagot találtak. Úgy gondoljuk, hogy ezek az objektumok olyan kettőscsillagok megmaradt komponensei, melyek túl közel kerültek a Tejútrendszer középpontjában található óriási, körülbelül 4 millió naptömegnyi fekete lyukhoz. A szörnyeteg rendkívül erős gravitációs tere szétszakította a kettőst, a hozzá közelebbi tagját beszippantotta, a másikat pedig parittyaként lőtte ki a galaxison túlra vezető trajektórián.

Zheng és munkatársai az új hipersebességű csillagot egy másik kutatás “melléktermékeként” fedezték fel a kínai Nemzeti Csillagászati Obszervatóriumok Pekingtől 180 kilométerre északkeletre található Xinglong nevű megfigyelőállomásán működő LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) műszerrel. A LAMOST 4 méteres apertúrával büszkélkedhet és 4 ezer optikai szálat fogad be, melyek segítségével ugyanennyi csillag színképét képes egyszerre rögzíteni. A spektrumok alapján a kutatók a vizsgált objektumok sebességét, hőmérsékletét, luminozitását és méretét tudják meghatározni.

A műszer fő feladata a tejútrendszerbéli csillagok eloszlásának, ezen keresztül pedig a rendszer szerkezetének tanulmányozása. A LAMOST-HVS1 jelzéssel ellátott új objektum azért tűnt ki a vizsgált mintából, mert sebessége majdnem háromszor akkora, mint a csillagok körülbelül 800 ezer km/h átlagos sebessége: a Naprendszerhez 2,25 millió km/h, a Tejútrendszer középpontjához képest pedig körülbelül 1,8 millió km/h sebességgel mozog. Bár ebben a vizsgálatban nem vett részt, Ben Bromley (University of Utah) rendkívül szemléletes példával világította meg a dolog lényegét: ha egy tehéncsordát nézünk és azt vesszük észre, hogy egyik tehén hirtelen 100 km/h sebességgel kezd el vágtatni, akkor ez egészen biztosan valami fontos dolgot jelent. Elsőre biztosan a tehenek esetében sem teljesen világos, hogy mit, a hipersebességű csillagokhoz – eredetük minden bizonytalansága ellenére – azonban a Tejútrendszer centrumában helyet foglaló szupernagy tömegű fekete lyuknak kétségtelenül köze van.

Fantáziarajz egy hipersebességű csillagról, amint az egy Tejútrendszerünkhöz hasonló spirális galaxisból tart kifele a galaxis látható részét övező, sötét anyagból álló rejtélyes halóba. A University of Utah kutatója, Zheng Zheng és amerikai, illetve kínai munkatársai a hozzánk legközelebbi hipersebességű csillagot azonosították.
Fantáziarajz egy hipersebességű csillagról, amint az egy Tejútrendszerünkhöz hasonló spirális galaxisból tart kifele a galaxis látható részét övező, sötét anyagból álló rejtélyes halóba. A University of Utah kutatója, Zheng Zheng és amerikai, illetve kínai munkatársai a hozzánk legközelebbi hipersebességű csillagot azonosították.
Fotó: Ben Bromley, University of Utah

A hipersebességű csillagok egyelőre nem túl népes ismert populációjának tagjai – az újat is beleértve – a Tejútrendszer fősíkja felett helyezkednek el, eloszlásuk az égbolton pedig Zheng szerint azt sugallja, hogy a galaxis középpontjából jönnek. Spirál alakú csillagvárosunk látható részének átmérője mintegy 100 ezer fényév, ha azonban a sötét anyagból álló halót is hozzászámoljuk, akkor mérete azonnal tízszeresére, 1 millió fényévre nő. Azt, hogy a galaxisokat sötét anyagot tartalmazó halók veszik körül, abból tudjuk, hogy azok gravitációs hatása befolyásolja a látható csillagok és gáz mozgását. A ma széles körben elfogadott nézet szerint az univerzum anyagának mindössze 5 százaléka van jelen látható csillagok és gáz formájában, 27 százaléka a természetét tekintve egyelőre még tisztázatlan sötét anyag, a maradék 68 százaléka pedig a még rejtélyesebb sötét energia, ami a világegyetem gyorsuló tágulásáért felelős. A sötét anyagból álló halón keresztül haladva az új hipersebességű csillag sebessége és trajektóriája információt szolgáltathat a titokzatos halóról.

Naprendszerünk 26 ezer fényévre van a Tejútrendszer centrumától, a középponttól a látható rész pereméig kifele vezető út felénél is kijjebb. Az új csillag ennél jóval messzebb, 62 ezer fényévre van a centrumtól, a Galaxis látható korongján jóval túl. Földtől mért távolsága 42.400 fényév. Az objektum látszó fényessége 13 magnitúdó, azaz 630-szor halványabb a szabad szemmel még megfigyelhető csillagoknál. A hipersebességű csillagok között tömegét tekintve harmadik, fényessége alapján a második, távolsága szerint pedig az első. Tömege kilencszerese a Napénak, ezzel nagyon hasonló a HE 0437-5439 katalógusjelű, szintén hipersebességű csillaghoz, melyet 2005-ben fedeztek fel, de mindegyikük kisebb a 2008-ban azonosított HD 271791 jelű, 11 naptömegű hipersebességű csillagnál. Utóbbi látszó fényessége megegyezik az új objektuméval, mely a Napnál forróbb és 3.400-szor nagyobb luminozitású. 4,6 milliárd éves központi csillagunknál azonban jóval fiatalabb, Zheng szerint sebessége és pozíciója alapján mindössze 32 millió éves. (Itt persze arról van szó, hogy a LAMOST-HVS1 ennyi ideje dobódott ki.)

Vajon van-e valamilyen esélye annak, hogy a szupernagy tömegű fekete lyuk egyszer Földünk irányába dob ki egy csillagot? Zheng szerint nem sok. A becslések alapján 100 ezer évente ugyanis csak egy ilyen esemény történik. Ha azonban be is következne, ezek a csillagok akkor sem jelentenének semmiféle veszélyt a jövőben.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal Letters c. folyóiratban jelent meg.

Köszönjük, hogy olvasol minket!

Ha fontos számodra a független sajtó fennmaradása, támogasd az Indexet!