Sem nem csillag, sem nem fekete lyuk – a rejtélyes együttállás eddig ismeretlen objektum létezésére utal

Talán újra kell értelmezni, hogyan lesz egy csillagból fekete lyuk. A gravitációs hullámok a neutroncsillag és a rejtélyes objektum első ilyen egyesülését tárják fel.

A tér-idő hullámzása egy neutroncsillag és egy másik rejtélyes objektum egyesülésére utal. Az objektum, amely közvetlenül a tömeg-rés tartományába esik, egy régóta keresett, homályos birodalomra világít rá, írja a Live Science.

A csillagászok április 5-én jelentették be, hogy ütközést észlelhettek egy neutroncsillag és egy rejtélyes objektum között. Utóbbi nagyobb, mint a legnagyobb ismert neutroncsillag, de kisebb, mint a legkisebb ismert fekete lyuk. A lelet rávilágít, hogy egy eddig üresnek hitt kategóriában is létezhetnek égi objektumok.

Rejtélyes utókép

A Földtől nagyjából 650 millió fényévnyire lévő univerzum egyik zsebében észlelt jel ritka egyesülést jelez egy neutroncsillag és a csillagászok által gyanított meglepően könnyű fekete lyuk között.

A pár körülbelül 650 millió évvel ezelőtt keringhetett egymás körül, és egyesült, ezzel hullámzást keltett a tér és az idő szövetében, amelyet gravitációs hullámoknak neveznek. Ezeket a hullámokat 2023. május 29-én érzékelte és jelezte a LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) együttműködéshez kapcsolódó antennahálózat Japánban, Olaszországban és az Egyesült Államokban.

„Ezek ritka események” – mondta a Space.com-nak Evan Goetz, a kanadai British Columbia Egyetem (UBC) LIGO-kutatója. „Nagyon izgalmas a közösség számára a maga nemében elsőként tanulni.”

Csillag vagy fekete lyuk?

A fekete lyuk jelölt, amely körülbelül 2,5-4,5-szer nehezebb, mint a mi Napunk, nehezebb, mint a neutroncsillagokra megállapított 2,5 napos határ. De könnyebb, mint a legkönnyebb ismert fekete lyuk, amely körülbelül öt naptömeget nyom.

Ez az újonnan talált objektumot a „tömegrésen” helyezi el, egy titokzatos régióban, amely elválasztja a legnehezebb neutroncsillagokat a legkönnyebb fekete lyukaktól.

Michael Zevin, az Adler Planetárium asztrofizikusa szerint ez a felfedezés „arra utal, hogy ez a tömegrés kevésbé üres, mint azt a csillagászok korábban gondolták.”

Hogyan születnek a fekete lyukak?

A fekete lyukak akkor keletkeznek, amikor egy nagyon nagy csillag középpontja magába esik és összeomlik, magyarázza a NASA. Amikor ez megtörténik, szupernóvát hoz létre. A szupernóva egy felrobbanó csillag, amely a csillag egy részét az űrbe robbantja. A tudósok szerint a szupermasszív fekete lyukak a galaxissal egy időben keletkeztek.

Tehát fekete lyukak hatalmas tömegű csillagok erőszakos halálából születnek, így egy adott tömegtartományban helyezkednek el. Ha nem így lenne, nem tudnának kialakulni – legalábbis eddig ezt hittük. A csillagok fejlődésének néhány modellje azonban a „tömegrés” tartományon belüli fekete lyukakat jósolja, amelyek nem keletkezhetnek közvetlenül az ilyen csillaghalálokból.

Alternatív modellre lehet szükség

„Úgy tűnik, ez most ezekkel a megfigyelésekkel lehetséges” – mondta Goetz. Talán, mondja, a csillagászoknak módosítaniuk kell a modelleket – vagy talán „valóban van egy bonyolultabb evolúciónk egy nehéz neutroncsillagról, amely fekete lyukká fejlődött. Ezt egyetlen példából nehéz megmondani.”

2020 elején a csillagászok bejelentették a gravitációs hullámok első meggyőző észlelését egy olyan ütközés következtében, amelyben a csillagmaradvány közvetlenül a tömegrés tartományában volt. A felfedezőcsapat azonban akkor még nem tudta meggyőzően besorolni az objektumot, és arra a következtetésre jutott, hogy akár a legnagyobb ismert neutroncsillag, akár a legkisebb ismert fekete lyuk lehet.

Ez csak a kezdet

Ami a legújabb eredményeket illeti, a csillagászok azt mondják, hogy nem tudják pontosan meghatározni, hogy az objektumok hol olvadtak össze az égbolton, mert csak egy LVK detektor rögzített adatokat a jel észlelésekor. Mindazonáltal a lelet felkeltette a reményt, hogy még sok ilyen tömegrés-beli objektum vár felfedezésre.

„Sokkal több potenciált találhatunk, és még sok mindenre számíthatunk” – mondta Heather Fong, az UBC LIGO-kutatója a Space.com-nak.

Rövid karbantartási szünet után az LVK detektorok április 10-én folytatták a tér-idő hullámzások mérését. A LIGO csapata 2025 februárjáig több mint 200 gravitációs hullám jelének megfigyelésére számít, beleértve néhány tárgyra utaló jeleket a megfoghatatlan tömegrés tartományon belül.

Ez is érdekelhet:

• A galaktikus központ csillagjai a világűr vámpírjai
• Tévedtek a kutatók az Uránuszt illetően, sokkal érdekesebb belülről, mint gondolták