Mennyit nyom egy fekete lyuk Telepolis
Csillagfürt Westerlund 1. Kép: ESO
A szuper nehéz mágnes felfedezése kétségbe vonja a fekete lyukak kialakulására vonatkozó elméleteket
Az ESO nagyon nagy teleszkópjának segítségével az európai csillagászok egy úgynevezett „magnetárt” - egy szokatlan típusú neutroncsillagot - vizsgáltak, és megállapították, hogy 40 napnál nagyobb tömegű csillagokból jött létre. Ezek a kutatási eredmények megkérdőjelezik a csillagképződéssel kapcsolatos jelenlegi elméleteket, mivel ekkora tömegű csillagoknak - amint arra korábban számítottunk - valójában fekete lyukakat, nem pedig mágneseket kell alkotniuk. Ebből levezethető az alapvető kérdés: Mennyire kell hatalmasnak lennie egy csillagnak, hogy fekete lyukat képezzen?
A kutatási eredményhez a csillagászok „részletesen megfigyelték a Westerlund 1 csillagfürtöt. Ez 16 000 fényévnyire található a csillagkép oltárán. A csillagászok már a korábbi megfigyelésekből tudták, hogy a "Westerlund 1" a legközelebbi csillaghalmaz, több száz hatalmas csillaggal, amelyek közül néhány milliónál világosabb, mások kétszázszor nagyobbak, mint a mi napunk (amelyek, ha ugyanolyan méretűek, a Elég lenne a Szaturnusz).
"Ha a napunk állna ennek a figyelemre méltó halmaznak a középpontjában, éjszakai égboltunkat csillagok százai töltenék meg, amelyek ugyanolyan fényesen ragyogtak, mint a telihold" - mondta Ben Ritchie, a kutatást bemutató cikk írója. A "Westerlund 1" egy fantasztikus "csillag állatkert", sokféle egzotikus csillaggal. Azonban mindegyikben van egy közös vonás: egyidősek - nagyjából 3,5 és 5 millió év közöttiek - és a klaszterrel együtt alakultak.
A mágneses, hasonlóan a benne megfigyelthez, a neutroncsillag olyan formája, amelynek hihetetlenül erős mágneses tere van - a Földénél milliószor erősebb -, és több szupernóva robbanása során keletkezett. A "Westerlund 1" klaszter a Tejút kevés ismert mágnesének egyike. A klaszteren belüli elhelyezkedése miatt feltételezhető, hogy a Nap tömegének 40-szereséből álló csillagból alakult ki.
Mint minden csillag a "Westerlund 1" -ben, a csillag keletkezési ideje is szűkíthető, amelyből a magnetár kialakult - ennélfogva rövidebb élettartammal kellett rendelkeznie, mint a rendszer többi csillaga. "Mivel egy csillag élettartama közvetlenül függ a tömegétől (minél nagyobb, annál rövidebb az élettartama)" - mondja a csapat vezetője és a tanulmány társszerzője, Simon Clark. Vezesse le azt a rendszert, hogy a magnetárnak sokkal nagyobb tömegűnek kellett lennie. Ez a megállapítás különösen azért fontos, mert még mindig nincs általánosan elfogadott elmélet arról, hogy a rendkívül mágneses tárgyak hogyan jönnek létre. "
Emiatt a csillagászok olyan csillagokat vizsgáltak, amelyek a „Westerlund 1” kettős rendszeréhez, a „W13” -hoz tartoznak. Tömegük közvetlenül a mozgásukból származhat. A magnetár súlyát e csillagok összehasonlításából származtattuk. Ez volt az első alkalom annak bizonyítására, hogy a mágnesek olyan hatalmas csillagokból származhatnak, amelyek a korábbi várakozások szerint fekete lyukakat kellett volna kialakítaniuk. Az előző elmélet szerint a 10 és 25 naptömeg közötti csillagok neutroncsillagokká válnak, és még hatalmasabb fekete lyukak lesznek, miután kiégtek.
"Ezeknek a csillagoknak tömegük több mint 90 százalékát el kell veszíteniük, mielőtt szupernóvá válnak és felrobbannak - különben fekete lyuk lesz belőlük" - mondja Ignacio Negueruela, a szöveg másik társszerzője. "A szupernóva-robbanás előtti ekkora tömegveszteségek" nagy követelményeket támasztanak "a csillagok evolúciójáról szóló jelenlegi elméletek konzisztenciájával szemben." Társszerzője, Norbert Langer arra a következtetésre jut: "Most felmerül a kérdés, hogy egy csillagnak milyen hatalmasnak kell lennie ahhoz, hogy eggyé váljon. Összeomolni egy fekete lyukat, ha a 40 napnál nagyobb tömegű csillagok túl könnyűek. "
A csillagászok által kedvelt képződési mechanizmus azt állítja, hogy a magnetár prekurzor csillagának kísérője lehetett, amikor kialakult. Ahogy együtt fejlődtek, mindkét csillag kölcsönhatásba kezdett egymással, a pálya mozgásának energiáját felhasználva taszította el a magnetáris prekurzor csillag nagy tömegét. Mivel a magnetár közelében nem található ilyen társcsillag, a csillagászok feltételezik, hogy ez a diád szétszakadt a szupernóva robbanása során, és mindkét csillagot nagy sebességgel kiszorították a klaszterből.
"Ha igen, akkor arra lehet következtetni, hogy a kettős csillagok kulcsszerepet játszhatnak a csillagok evolúciójában a tömegveszteség szempontjából - egyfajta" végső kozmikus étrend "a nehéz csillagok számára, amelyek tömegük több mint 95 százalékát elveszítik" - összegzi Clark. (Stefan Höltgen)