A kutatók szerint a vizsgálatok arra utalnak, hogy egy vándorló, szupernagy tömegű fekete lyukról van szó – olyanról, amely nem egy látható galaxis központjában helyezkedik el. Az eredményekről a The Astrophysical Journal Letters című lapban számoltak be.
Árapály-katasztrófa akkor történik, ha egy csillag túl közel merészkedik egy nagy tömegű fekete lyukhoz, és annak gravitációja szétszaggatja. A széttépett csillag gázanyaga ezután a fekete lyuk körüli izzó korongba sodródik, és olyan erős felvillanást produkál, amit a csillagászok észlelhetnek.
Csillagaprólék
A csillagászok 2024-ben észlelték ezt a szokatlan árapály-katasztrófát. Az teszi az AT2024tvd-t különlegessé, hogy nem a galaxisa központjában helyezkedik el, ahol általában egy fekete lyukra számítunk. Körülbelül 0,8 kiloparszek távolságra van egy hatalmas galaxis magjától, amelynek tömege nagyjából százmilliárdszorosa a Napénak.
A kutatók ezúttal az árapály-katasztrófa esemény fényes villanásainak utófénylését elemezték, és megállapították, hogy a fekete lyuk körülbelül 1 millió naptömegű. Így tehát valóban egy szupernagy fekete lyukról van szó, nem egy kisebb, közepes tömegűről.
A kutatók a fekete lyuk körül örvénylő gázkorong részletes fizikai modelljének segítségével elemezték az esemény röntgen-, ultraibolya és látható tartományban kibocsátott sugárzását, és olyan becslést kaptak a fekete lyuk tömegére vonatkozóan, amely állításuk szerint „megbízhatóbb és megalapozottabb nemcsak megfigyelési, de elméleti szempontból is”.
Csupán két másik nem központi árapály-katasztrófát találtak eddig, és mindkettőt ultrakompakt törpegalaxisokban lévő kisebb, közepes tömegű fekete lyukak tápláltak. Az AT2024tvd azonban más.
Egy galaxis nélküli vándor
A kutatók semmi jelét nem találták csillaghalmaznak vagy törpegalaxisnak a fekete lyuk körül, ami arra utal, hogy egy galaxis visszamaradt magja lehet, amit korábbi kölcsönhatások téptek darabokra. A fekete lyuk tömege több mint 3%-a az őt körülvevő csillagok össztömegének: ez szokatlanul nagy arány, ami arra utal, hogy a galaxis teljesen szétszakadt, és csak a sűrű magja maradt meg. A kutatók szerint ez „erőteljesen támogatja azt a feltevést, hogy egy erős árapályhatás által lecsupaszított magmaradványról van szó, amelyben egy vándorló, szupernagy tömegű fekete lyuk található”.
A leválás valószínűleg egy összeolvadás során történt, melynek során egy kisebb galaxist fokozatosan elnyelt egy sokkal nagyobb, nem pedig heves, fekete lyuk által okozott kilökődés során. Ez összhangban áll egy korábbi kutatás eredményeivel is. A kutatók elmondták, hogy a kisebb összeolvadások sokkal gyakoribbak, mint a nagyobbak, és hogy az ilyen események során a hatalmas galaxisokba bejutó fekete lyukak általában rendkívül hosszú ideig a galaxis központjától távoli pályán keringenek.
A kutatók szerint az észlelhető csillaghalmaz hiánya nem bizonyítja, hogy egyáltalán nincs csillagpopuláció, csak azt jelenti, hogy a jelenlegi műszerekkel még nem tudtuk észlelni.
Azt is kiszámították, hogy mekkora tömegűnek kellene lennie a galaxis valódi központi fekete lyukának, és megállapították, hogy sokkal nagyobbnak: egymilliárd naptömegűnek, ami tovább erősíti azt a feltételezést, hogy az AT2024tvd egy különálló objektum, és nem a galaxis fő fekete lyuka.
Jövőbeni lehetőségek
A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az ilyen események ritka, de hasznos esélyt jelentenek ezeknek a „vándorló”, rejtett, szupernagy tömegű fekete lyukaknak a felkutatására és tanulmányozására, amelyek egyébként észrevétlenek maradnának, mivel nem világítják meg a galaxis központját, és nem veszik körül őket látható csillagok. „Az AT2024tvd példája bizonyítja, hogy a galaxis központjától távol bekövetkező árapály-katasztrófák közvetlen betekintést nyújthatnak a lokális Világegyetemben vándorló szupernagy tömegű fekete lyukak populációjába” – írják.
A jövőben a Vera Rubin Obszervatórium LSST programjához hasonló égboltfelmérések várhatóan még számos, ehhez hasonló, a központon kívül zajló árapály-katasztrófát fognak feltárni. A röntgenmegfigyelések azonban továbbra is szükségesek lesznek a fekete lyukak tömegének megbízható meghatározásához, mivel az akkréciós korong mélyén, közvetlenül a fekete lyuk mellett örvénylő anyag sugárzását tárják fel.
Forrás: https://phys.org/news/2026-06-center-stellar-death-supermassive-black.html
A kutatás eredményeit ismertető szakcikk: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae732d
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet