Évtizedek óta a csillagászat egyik legfontosabb állítása, hogy a Tejútrendszer középpontjában egy több mint négymillió naptömegű szupermasszív fekete lyuk, a Sagittarius A* (röviden Sgr A*) található.

Egy friss nemzetközi kutatás szerint azonban elképzelhető, hogy galaxisunk szívében valójában nem egy fekete lyuk, hanem a rejtélyes sötét anyag rendkívül sűrű csomója helyezkedik el. Ha a modell később igazolást nyer, alapjaiban változtathatja meg a galaxisok felépítéséről alkotott elképzeléseinket.

A sötét anyag utánozhatja a fekete lyukat

A Sagittarius A* létezésére eddig elsősorban a körülötte rendkívüli sebességgel keringő úgynevezett S-csillagok mozgásából következtettek. Ezek az objektumok másodpercenként akár több ezer kilométeres sebességgel is száguldanak, amit a jelenlegi elmélet szerint egy óriási tömegű fekete lyuk gravitációja idéz elő.

A kutatók azonban most egy alternatív magyarázattal álltak elő. Modelljük szerint bizonyos, fermionokból álló sötétanyag-részecskék egy rendkívül tömör központi magot hozhatnak létre, amelyet egy kiterjedt, ritkább sötétanyag-haló vesz körül. Ez az egységes szerkezet ugyanúgy képes lenne befolyásolni a közeli csillagok pályáját, mint egy fekete lyuk.

Az eredményeket a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society című tudományos folyóiratban tették közzé. A modell nemcsak az S-csillagok, hanem a galaxis középpontja közelében található porfelhőkkel borított, úgynevezett G-források mozgását is képes megmagyarázni.

A Tejútrendszer külső része is fontos bizonyíték

Az új elmélet egyik legnagyobb erőssége, hogy nem csupán a galaxis központjára ad magyarázatot. A kutatók felhasználták az Európai Űrügynökség Gaia DR3 küldetésének legfrissebb adatait is, amelyek a Tejútrendszer külső vidékein keringő csillagok és gázfelhők mozgását térképezték fel.

A mérések szerint a galaxis forgási sebessége a külső régiókban az úgynevezett Kepler-féle csökkenést mutatja. A kutatók szerint ezt a jelenséget természetes módon reprodukálja a fermionos sötétanyag-modell, amely kompaktabb szerkezetet jósol, mint a hagyományos hideg sötét anyaggal számoló elméletek.

A fekete lyuk árnyéka sem döntő bizonyíték

Sokan úgy gondolták, hogy a 2022-ben bemutatott, a Sagittarius A* környezetéről készült híres kép végleg bizonyította a gigászi objektumok létezését. A kutatócsoport szerint azonban ez sem feltétlenül igaz.

Korábbi vizsgálatok alapján egy rendkívül sűrű sötétanyag-mag is képes lehet olyan erősen meghajlítani a fényt, hogy a fekete lyukakra jellemző sötét központot és fényes gyűrűt hozza létre. Vagyis a híres „árnyék” önmagában még nem bizonyítja, hogy valóban eseményhorizonttal rendelkező fekete lyukat figyeltünk meg.

Ez is érdekelhet: Óriási marsi méhsejtre emlékeztető alakzatokat talált a NASA, újabb rejtély előtt állnak a kutatók

A végső választ a jövő műszerei adhatják meg

A kutatók statisztikai összehasonlítást végeztek a hagyományos fekete lyukas modellel, és arra jutottak, hogy a jelenlegi megfigyelések alapján egyik elmélet sem zárható ki egyértelműen. A sötétanyag-modell ugyanakkor előnye, hogy egységes magyarázatot kínál a galaxis központjának jelenségeire és a Tejútrendszer teljes szerkezetére is.

A döntő bizonyítékot várhatóan a következő évek még pontosabb megfigyelései szolgáltathatják. A chilei Very Large Telescope (VLT, magyarul szó szerint nagyon nagy távcső) GRAVITY interferométere, valamint a fekete lyukakra jellemző úgynevezett fotongyűrűk keresése segíthet eldönteni, hogy valóban szupermasszív fekete lyuk található-e galaxisunk közepén, vagy a világegyetem egyik legnagyobb rejtélye, a sötét anyag áll a háttérben.

Ha utóbbi bizonyul helyesnek, az gyökeresen átírhatja a galaxisok kialakulásáról és fejlődéséről alkotott tudományos képet.

Olvass tovább: A fekete lyuknál tapasztalt jelenség alapjaiban írhatja át a fizikát