Egy új tanulmány szerint akár egy fekete lyuk is lehet a Nap belsejében

A tudósok is emberek, így sokszor őket is való életbeli témák inspirálják. Például a zene, ugyanis is a Soundgarden Black Hole Sun című dala volt az, amely Dr. Earl Bellingert, a Max Planck Asztrofizikai Intézet munkatársát arra ösztönözte, hogy elgondolkodjon azon, vajon létezhetnek-e ilyen dolgok, azaz lehet-e fekete lyuk egy csillag belsejében.

A The Astrophysical Journal című folyóiratban megjelent tanulmány szerint a csillagokból keletkező fekete lyukak a 25 naptömegűnél nagyobb csillagok szupernóva-robbanásai során jönnek létre. Bellinger számára elég könnyű lett volna egyszerűen hozzátenni egy szót a címhez, és megállapítani, hogy a dal címe tudományosan helyes. Ehelyett nyolc kollégáját vonta be a kutatásba, hogy kiderítse, lehetséges-e, hogy egy látszólag közönséges csillag belsejében fekete lyuk van.

Meglepő módon szerintük igen

A fekete lyukak olyan erős gravitációval rendelkeznek, hogy még a fény sem tud elmenekülni belőlük, írja az IFLScience. Így logikátlannak tűnhet azt gondolni, hogy olyan objektumok, amelyeknek legnyilvánvalóbb jellemzője, hogy fényesek, legyőzhetik ezt az erőt, hogy megvilágítsák az univerzumot. A kvazárok azonban még fényesebbek, pedig a magjukban lévő szupermasszív fekete lyukak táplálják őket.

Még maga Stephen Hawking is felvetette, hogy a Nap középpontjában egy ősi fekete lyuk lehet. Az ötletet soha sem igazolták, de Bellinger és kollégái megvizsgálták, hogyan fejlődnének a csillagok, ha ez igaz lenne.

A tanulmány hátterében az az elképzelés áll, hogy az ősrobbanás utáni első másodpercben sok kisméretű fekete lyuk keletkezett, amelyek tömege a Hold tömegéig terjedne. A legkisebb fekete lyukak elpárolognának, de a nagy aszteroida méretűek még mindig léteznének, és sodródnának az univerzumban.

Lehetséges, hogy ezek elég nagy számban fordulnak elő ahhoz, hogy legalább a világegyetemben hiányzó sötét anyag egy részét megmagyarázzák. A legtöbb ilyen a csillagok között sodródna úgy, hogy még nem tudnánk azonosítani egyet sem. Azonban ha egy ilyen fekete lyuk belemerészkedne abba a gázfelhőbe, amelyben egy csillag keletkezik, akkor a csillag magjában köthetne ki.

Fekete lyuk egy csillagbölcsőben?

A projekt célja az volt, hogy kiderítsék, mi történne, ha ez valóságos lenne, és ha igen, akkor a hatásokat ki tudnánk-e mutatni.

A Psyche aszteroidánál kisebb tömegű fekete lyukaknak nem lenne külsőleg észlelhető hatása. Bár felemésztenék a csillag környező területeit, az érintett terület olyan kicsi lenne, hogy egy külső szemlélő soha nem tudná megkülönböztetni az ilyen fekete lyukakkal rendelkező vagy anélküli csillagokat.

A hitelesnek ítélt tömegtartomány másik végén azonban más lenne a helyzet. A fekete lyuk parazita módjára lassan belülről felemésztené a csillagot és leállítaná a fúziós reakciókat. Ez a csillag halványodását okozná, miközben a hasonló korú és tömegű társai fényesebbnek tűnnének.

Ha a Napban lenne egy olyan fekete lyuk, amelynek tömege most elérné a Nap tömegének milliomod részét, akkor 100 millió év alatt fényerejének körülbelül a felét veszítené el. Ezután azonban a csillag felragyogna, mivel a fekete lyuk akkréciója felváltaná a magfúziót mint fő energiaforrást. A csillag idő előtt vörös óriássá puffadna, és olyan különbségeket mutatna, amelyek felfednék valódi természetét.

Hogyan lehetne egy ilyen ‘fertőzött’ csillagot megkülönböztetni egy egészségestől?

Először is, több hélium lenne a felszínén, mint más vörös óriásoknak, és soha nem lenne olyan nagy. Például a Nap csak a Merkúr pályájáig tágulna, nem pedig majdnem a Földig.

A szerzők szerint a vörös kóboroknak nevezett csillagok osztálya, amelyek fényesebbek, mint a szubóriások, de színük is olyan vörös, mint a vörös óriásoké az ilyen jellegű csillagok elsődleges jelöltjei. Ha így van, akkor másképp kellene rezegniük, mint a fekete lyuk nélkülieknek, amit a jövőbeli projektek tanulmányozhatnak. Egy ilyen csillag végül felemésztődik, és csupasz fekete lyukként végzi, amelynek tömege valamivel kisebb, mint a szupernóva-robbanások által hátrahagyottak.

A pontos részletek a kezdeti fekete lyuk és a körülötte lévő csillag tömegétől, valamint a csillagban lévő nehezebb elemek mennyiségétől függnek. A tanulmány különböző forgatókönyveket vizsgál, de túl sok lehetőség van ahhoz, hogy mindet lefedjék.

Amellett, hogy a csillagokat a szerzők által megjósolt megkülönböztető jegyek szempontjából ellenőrizzék, az ilyen csillagok létezésének valószínűségét úgy is meghatározhatnánk, hogy máshol is keresünk bizonyítékokat az ősi fekete lyukakra. Az eddig észlelt objektumok összeolvadásai közül négyben volt egy olyan komponens, amely elég kis tömegű volt ahhoz, hogy a korai univerzumból származzon, de egyik sem egyértelmű eset.

Sok kis tömegű mikrolencse-jelenséget is láttunk már a megfelelő tömegű objektumoktól, de jelenleg nincs mód arra, hogy a legtöbbet megkülönböztessük a szabadon úszó bolygóktól. A válasz tehát egyelőre várat magára.

Érdemes elolvasni:

• A kóbor bolygókat már ismerjük, de miért állnak ilyen gyakran párba?
• Egy ősi marsi tó történetét tárta fel a NASA robotja