A NASA Chandra Röntgensugarú Obszervatóriumának legújabb eredményei szerint 10 000 vagy még annál is több fekete lyuk kering a Tejút közepén elhelyezkedő nagy tömegű fekete lyuk körül.

Ezek a viszonylag kicsi, csillagtömegű fekete lyukak a neutroncsillagokkal együtt évmilliárdok alatt népesítették be a galaktikus középpontot. Már évek óta feltételeznek egy ilyen sűrű csillagtemetőt, azonban a Chandra adatai minden eddiginél jobb bizonyítékot adnak létezésére, ami emellett segít a csillagászoknak jobban megismerni a Tejút közepén elhelyezkedő nagy tömegű fekete lyuk növekedésének mikéntjét. A felfedezés a Chandra folyamatban lévő programjának része, melynek feladata a szóban forgó fekete lyuk, a Sagittarius A (Sgr A) körüli terület megfigyelése, jelentette be Michael Muno, a UCLA kutatója.


Naprendszerünk helyzete galaxisunkban és szomszédaink, a Saggitarius törpegalaxis és a Dwingeloo 1 galaxis
Az Sgr A-tól 70 fényéven belül észlelt több ezer röntgensugár forrás közül Muno és munkatársai a legfényesebb és sugárzásukban nagy ingadozásokat mutató források kiválasztásával azokat keresték, melyek a legnagyobb valószínűséggel lehetnek aktív fekete lyukak és neutroncsillagok. Ezek a jegyek olyan fekete lyukakat és neutroncsillagokat azonosítottak, melyek bináris, kettős rendszerben vannak és anyagot szívnak el kísérő csillagaiktól. Hét, a kritériumnak megfelelő forrásból négy 3 fényéven belüli távolságra van az Sgr A-tól.

"Bár az Sgr A körüli terület tele van csillagokkal, úgy véltük mindössze 20 százalék esélyünk van arra, hogy akár csak egy röntgensugarú binárist találjunk három fényévnyi sugárban" - mondta Muno. "Azonban a források magas koncentrációja arra utal, hogy hatalmas mennyiségű fekete lyuk és neutroncsillag gyűlt össze a galaxis közepén."


A képen a Chandra röntgentávcső képe a Tejút közepén lévő gigantikus fekete lyukról, és a közelében lévő röntgenforrásokról. A kisképeken látható sugárzásváltozás szerint utóbbiak anyagot szívnak el a környező csillagokból
Mark Morris a tanulmány társszerzője már egy évtizeddel ezelőtt felvetette, hogy egy dinamikus súrlódásnak nevezett folyamat a hatalmas csillagok felrobbanásából létrejövő, a Nap tömegénél tízszer nagyobb fekete lyukak galaxis közepe felé sodródását eredményezi. A galaxisunk közepétől sok fényévnyi távolságban keringő fekete lyukak magukhoz vonzzák a környezetükben lévő csillagokat, illetve azok is visszahúzzák a fekete lyukakat. A találkozások végső hatása az, hogy a fekete lyukak spirálisan a középpont felé haladnak, míg a kisebb tömegű csillagok kiszorulnak a külsőbb területekre. A galaxis középponti részére becsült csillagok és fekete lyukak számából a dinamikus súrlódás elméletileg 20 000 fekete lyukat eredményez az Sgr A-tól három fényéven belüli területen. Hasonló hatás munkálkodik a neutroncsillagok esetében is, azonban alacsonyabb tömegük miatt kisebb mértékben.

Amint a fekete lyukak koncentrálódtak az Sgr A közelében, számtalan közeli találkozás alakul ki a közönséges csillagokkal, melyekből több kettős rendszerben létezik. A fekete lyuk erős gravitációja rávehet egy szokványos csillagot, hogy "partnert váltson" és egy fekete lyukkal lépjen kettős rendszerbe, miközben kísérőjét kilöki. Ez és a neutroncsillagoknál fennálló folyamat várhatóan több száz fekete lyuk és neutroncsillag bináris rendszert hoz létre.


Számítások szerint a galaktikus középpont felé sodródó fekete lyukakat és neutroncsillagokat végül elnyeli Sagittarius A. Egymillió év alatt nagyjából egy ilyen objektum válik a nagy tömegű fekete lyuk martalékává. Ebben az ütemben körülbelül 10 000 fekete lyuk és neutroncsillag esik fogságba néhány milliárd év alatt, ami közel 3 százalékot ad a központi fekete lyuk jelenleg 3,7 millió Napra becsült tömegéhez.

Eközben a fekete lyukak tevékenysége miatt alacsony tömegű csillagok lökődnek ki a középponti területről, ami csökkenti annak esélyét, hogy a középponti fekete lyuk szokványos csillagokat kebelezzen be. Ez magyarázatot ad arra, miért olyan csendesek egyes galaxisok, köztük a Tejút központi területei, annak ellenére, hogy egy nagy tömegű fekete lyuk lakozik bennük.

A folyamatot bemutató videó:

QuickTime formátum (14,7 MB)

MPEG formátum (12,4 MB)