Rieth József: Anyagvilág - Háttérinformáció
Újabb adatok a leghíresebb fekete lyukról
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Anyag-időszak
A Cygnus X-1 egy közel fél évszázada (1964-ben) felfedezett erős röntgenforrás, tőlünk mintegy 6000 fényévre a Cygnus (Hattyú) csillagképben, amely arról híresült el, hogy ez volt az első objektum, amelyről feltételezték, hogy benne egy fekete lyuk bújik meg. (Ma már a tudományos folklór része az a fogadás is, amelyet korunk egyik legnagyobb asztrofizikusa, Stephen Hawking tett kollégája, Kip Thorne, a Kaliforniai Műszaki Egyetem/CalTech asztrofizikus professzorának állításával szemben — amelyeknek kutatásvezetői rendre: Mark Keid, a Harvard-Smithsonian Asztrofizika Központ, Jerome Orosz, a San Diegói Állami Egyetem, illetve Lí-jun Gou, szintén a CfA kutatója.amelyről mintegy negyed századdal később elismerte, hogy elveszítette.)
A Cygnus X-1 kettős rendszer egyik tagja az úgynevezett csillagtömegű fekete lyukak osztályába tartozik: az ilyen objektumok nagytömegű csillagok végső összeomlásában keletkeznek. Hozzá szoros közelségben keringő kísérője egy szintén nagytömegű, kék óriáscsillag.
A Chandra, a Rossi és az ASCA (Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics) űrtávcsövek röntgentartományban összegyűjtött megfigyelései alapján a kutatóknak sikerült minden korábbinál pontosabban meghatározni a fekete lyuk pörgésének sebességét, amely eszerint az elméletileg elérhető határhoz közelít: eseményhorizontja — amelyen belülről már semmiféle információ nem juthat ki a fekete lyuk belsejéből — másodpercenkét több mint 800-szor fordul körbe.
A Cygnus X-1 a Digitális Égboltfelmérés (DSS) optikai felvételén (baloldalt, a piros keretben),
a Tejútrendszer egy erőteljes csillagképződéséről ismert területének közelében fekszik.
A jobb oldali fantáziaképen a Cygnus X-1 kettős rendszer: a csillagtömegű fekete lyuk és óriási kék kísérője.
A fekete lyuk anyagot szív el társától, amely (a vörös- és narancs színű) forgó anyagkorongban örvénylik körülötte,
mielőtt teljesen elnyelődne, illetve egy része intenzív anyagcsóvákban (Jetekben) kilökődne.
KÉP: OPTIKAI (BALRA): DSS; FANTÁZIA: NASA/CXC/M.WEISS
Egy korábbi független számítás alapján, amely a kísérőcsillag fejlődéstörténetét vázolta fel elméleti modellek alapján, a fekete lyuk mintegy 6 millió éve jöhetett létre. Ez alatt a csillagászati léptékben rövid idő alatt a fekete lyuk nem gyűjthetett magába annyi anyagot, hogy ekkora forgási sebességre tegyen szert, így a megfigyelésből arra lehet következtetni, hogy a fekete lyuk már keletkezésekor nagyon sebesen pörgött.
A Cygnus X-1 felfedezése óta a csillagászati és asztrofizikai kutatások egyik kedvelt célpontja, amelyről a kutatók a távcsövek újabb generációival egyre többet tudnak meg. Mára széles körű egyetértés alakult ki abban, hogy a Cygnus X-1 két tagból álló rendszer, amelynek egyik tagja egy csillagtömegű fekete lyuk. A legújabb — röntgen-, optikai-, és rádiótartományban, földi- és űrtávcsövekkel végzett megfigyelések minden korábbinál pontosabb adatokat adtak e fekete lyuk tömegéről, forgásáról és Földtől mért távolságáról, amelyeknek ismeretében rekonstruálhatók születésének körülményei.
Ezekről az eredményekről számol be az Astrophysícal Journal legutóbbi számában megjelent három közlemény,
A kisérőcsillagnak a láthatatlan fekete lyuk körüli mozgásának minden eddiginél pontosabb optikai megfigyeléséből a kutatóknak azt is sikerült meghatározni, hogy a fekete lyuk tömege 14,8-szorosa a Nap tömegének. Viszonylagos fiatalságát tekintetbe véve, nagyjából ennyi lehetett keletkezésekor is.
Emellett a Nemzeti Rádióobszervatórium (NRAO) nagyon nagy bázisvonalú távcsőrendszerével (VLBA) az egyik csoportnak sikerült a Cygnus X-1 Földtől mért távolságát is minden korábbinál pontosabban meghatározni: 6070 fényév.
A rádióhullámok tartományában végzett megfigyelésekből a kutatók meghatározták a Cygnus X-1 Tejútrendszerhez viszonyított mozgását is, ami nagyon lassúnak adódott: ez arra mutat, hogy a rendszer születésekor nem kapott olyan irányú lökést, amely komolyabb relatív mozgásra késztette volna a galaxishoz képest. Ez megerősíti azokat a korábbi feltételezéseket, miszerint a fekete lyukká való gravitációs összeomlást nem előzte meg az elődcsillag — amelynek tömege feltehetőleg a Nap tömegének 100-szorosát is meghaladhatta — szupernóvarobbanása.
„A Cygnus X-1-et évtizedek óta a fekete lyukak ikonjának tekinti a szakértők túlnyomó többsége. Én azonban, bár Hawking már rég elismerte, hogy a fogadást elvesztette, mégsem voltam erről teljesen meggyőződve. Egészen mostanáig — nyilatkozta Thorne. — A most közzétett eredmények azonban bennem is végképp eloszlattak minden kétséget."
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Anyag-időszak
----------------------
Forrás: www.cfa.harvard.edu/news/2011/pr201131.html
1508 oldal ■ Élet és Tudomány ■ 2011/48