A kutatók két évtizedig figyelték az X7 jelű hosszúkás objektumot, amely a Tejútrendszer központjában lévő szupernagy tömegű fekete lyuk közelében helyezkedik el, és gondolkodtak, hogy vajon mi lehet. Szokatlan formáját a csillagszélnek köszönheti, vagy a fekete lyukból kiáramló anyagáram alakította ilyenné?

A UCLA és a Keck Obszervatórium kutatói, miután megvizsgálták az X7 fejlődését, arra a következtetésre jutottak, hogy az objektum egy porból és gázból álló felhő lehet, amely két csillag ütközésekor szabadult ki. Az eredményeik arra utalnak, hogy az X7 idővel megnyúlt, és ahogy a fekete lyuk egyre közelebb húzza magához, az árapály-erő hatására tovább nyúlik. A kutatók arra számítanak, hogy az X7 az elkövetkező néhány évtizedben szétesik, por- és gázanyagát pedig behúzza magába a fekete lyuk, a Sagittarius A* (Sgr A*).

Kutatásuk eredményeiről a The Astrophysical Journal című szaklapban számoltak be.

Az X7 elhelyezkedése a szupernagy tömegű fekete lyukhoz képest. (Forrás: Anna Ciurlo/UCLA)

„Nincs még egy olyan objektum ebben a régióban, ami ekkora átalakuláson ment volna keresztül.” – mondta Anna Ciurlo (UCLA), a tanulmány vezető szerzője. „Eleinte üstökös-szerű formája volt, és mindenki azt gondolta, hogy csillagszelek vagy a fekete lyuk anyagsugarának részecskéi formálták. Ahogy azonban 20 éven át nyomon követtük, láttuk, ahogy egyre hosszabbá válik. Valami egészen biztosan erre a különös pályára állította a megfigyelt, sajátos orientációval.”

Az X7 tömege 50 földtömeg, és 170 évbe telne megkerülnie a Sgr A*-ot. Ez azonban sosem fog megtörténni. A kutatók becslése szerint körülbelül 2036-ban annyira közel kerül a Sgr A*-hoz, hogy utána spirálvonalban felé indul, majd eltűnik.

„Arra számítunk, hogy a galaktikus fekete lyuk erőteljes árapályereje végül szétszakítja az X7-et, mielőtt egyetlen kört is megtehetne körülötte.” – mondta a szakcikk társszerzője, Mark Morris, a UCLA fizika és csillagászat professzora.

Az árapályerő az a gravitációs erőhatás, amely a fekete lyukhoz közeledő égitestet megnyújtja: az égitest fekete lyukhoz közelebbi oldalára sokkal nagyobb erő hat, mint a másik felére.

Az X7 néhány tulajdonságában hasonlít a Sgr A* körül keringő más furcsa, poros égitestekhez. Ezek az úgynevezett G-objektumok gáznak tűnnek, de csillagként viselkednek. Az X7 alakja és sebessége azonban sokkal nagyobb mértékben változott, mint a G-objektumoké. Ahogy a fekete lyuk felé gyorsul, máris nagyon nagy, másodpercenként több mint 1000 kilométeres sebességgel mozog.

„Izgalmas látni, hogy az X7 alakja és dinamikája milyen jelentős változásokon ment keresztül viszonylag rövid idő alatt, ahogy a Tejútrendszer központjában lévő szupernagy tömegű fekete lyuk gravitációs erői hatnak rá.” – mondta el Randy Campbell (Keck Obszervatórium), a tanulmány társszerzője.

Bár az X7 eredete még mindig vita tárgya, az eredmények arra utalnak, hogy két csillag ütközésekor jött létre.

„Az egyik lehetőség az, hogy az X7 gáz- és poranyaga a két csillag összeolvadásának pillanatában lökődött ki.” – mondta Ciurlo. „A folyamat során az egyesült csillagot egy por- és gázburok rejti el, ami megegyezik a G-objektumok leírásával. A kilökött gáz talán az X7-hez hasonló objektumokat hozott létre.” Két csillag összeolvadása nagyon gyakori, főként fekete lyukak közelében – tette hozzá Ciurlo.

„Ez egy nagyon zavaros folyamat: a csillagok keringenek egymás körül, egyre közelebb és közelebb, majd összeolvadnak, és az új csillagot a por és a gáz elfedi.” – mondta. „Lehet, hogy az X7 az a por és gáz, amit az összeolvadt csillag lökött ki, és maga a csillag is létezik még valahol.”

A most közzétett kutatás az első becslés az X7 enyhén elliptikus pályájára, és az eddigi legmegbízhatóbb elemzés a megjelenéséről, az alakjáról és a viselkedésében bekövetkezett változásokról. A kutatócsoport a Keck-teleszkóppal tovább figyeli, ahogy a fekete lyuk gravitációja szétfeszíti a felhőt.

„Igazi kiváltság, hogy tanulmányozhatjuk a galaxisunk központjában lévő szélsőséges környezetet.” – mondta Campbell. „Ezt a tanulmányt csak a Keck kiváló képességeinek köszönhetően lehetett elkészíteni a különleges és megbecsült Mauna Keán – tisztelet a maunának!”

Forrás: UCLA