Egy új kutatás szerint ez magyarázhatná azt, hogy a Tejútrendszer halójában található hipersebességű csillagok igen furcsák.
A központtól a halóig
A Tejútrendszer szívében, a Sagittarius A* (Sgr A*, olv.:"es-gé-er-a-csillag") elnevezésű szupernagy tömegű fekete lyuk szomszédságában nagy tömegű, fiatal csillagok találhatók. Az extrém környezet veszélyeket rejt magában: a Sagittarius A* árapályerői képesek kettőscsillagokat szétválasztani, amelyek egyik tagját a fekete lyuk körüli pályára kényszerítik, a másikat pedig nagy sebességgel kirepítik.
A Tejútrendszer halójáról végzett felmérések valóban találtak nagy tömegű, hipersebességű csillagokat, amelyek 50–250 millió évvel ezelőtt viharos gyorsasággal hagyták el a galaxis központját, megerősítve azt az elképzelést, hogy a kettőscsillagok és a Sagittarius A* közötti kölcsönhatás képes lehet átrepíteni a csillagokat a galaxison.
A megfigyelt hipersebességű csillagok két furcsa jellegzetességgel is bírnak:
1. a sebességük 700 km/s-nál tetőzik, bár a kutatók szerint e csillagok nagyjából fele gyorsabban kellene, hogy mozogjon;
2. úgy tűnik, hogy a Sagittarius A* körül keringő csillagok egyike sem volt korábban hipersebességű csillagok párja.
Réges-régen, egy nagyon-nagyon közeli galaxisban
Egy másik fekete lyuk, amely régen szintén a Tejútrendszer központjában helyezkedett el, megmagyarázhatja ezeket a furcsaságokat. Chunyang Cao (Pekingi Egyetem) és munkatársai egy nemrég megjelent tanulmányban arról írnak, hogyan gyorsulhattak fel a hipersebességű csillagok egy közepes tömegű fekete lyuk segítségével, amely évmilliárdokkal ezelőtt lépett be a galaxisunkba, és azóta összeolvadt a Sagittarius A*-gal.
A kutatást ismertető tanulmány felvázolja, hogyan tehetett szert a Sagittarius A* egy közepes tömegű fekete lyuk kísérőre, amikor a galaxisunkba olvadt egy törpegalaxis. Ez a Tejútrendszer történetében már többször is előfordult. Amikor a Sagittarius A* egy közepes tömegű fekete lyukkal kettős rendszert alkot, a kisebb fekete lyuk kapusként működik: gravitációjával elrúgja azokat a csillagokat, amelyek megközelítik a központot. Jelenléte megakadályozza, hogy a kettőscsillagok többsége a Sagittarius A* közelében váljon szét, ahol a legnagyobb lökést kapnák, és a legnagyobb sebességre tennének szert.
Hipersebességű csillagok modellje
A kutatók megvizsgálták, hogy milyen hipersebességű csillagok származnának egy efféle forgatókönyvből, és azt találták, hogy a modellben szereplő csillagok sebessége és sugara nagymértékben egyezik a megfigyelésekkel. A számítások szerint a hipersebességű csillagok mindössze 2,5%-ának kell 700 km/s-nál nagyobb sebességgel rendelkeznie ahhoz, hogy pontosan reprodukálják a galaxis központjában talált csillagok populációját. A modell azt is megjósolja, hogy a kilökődött csillagok 10%-a érintetlen kettős rendszer tagja, nem pedig szétszakadt rendszeré, és ez is összhangban áll a megfigyeltekkel.
A kutatók szerint az a legvalószínűbb, hogy a Gaia–Sausage–Enceladus törpegalaxissal nagyjából 10 milliárd évvel ezelőtt történt összeolvadás során kerülhetett galaxisunkba pontosan a megfelelő időben egy közepes tömegű fekete lyuk, és így ez a forgatókönyv lejátszódhatott. A modellek szerint a törpegalaxis fekete lyuka nagyjából 300-szor kisebb tömegű volt, mint a Tejútrendszer központi fekete lyuka, és a kettő körülbelül 10 millió évvel ezelőtt egyesült.
Bár a közepes tömegű fekete lyuk már rég eltűnt, a hatásai még mindig érezhetők: a két fekete lyuk összeolvadása a Sagittarius A* gravitációs visszarúgását idézte elő, amely a még létező fekete lyuk ma ismert mozgásához vezetett.
Az eredményeket ismertető szakcikk: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/adbbf2
Forrás: https://aasnova.org/2025/03/28/our-galaxys-supermassive-black-hole-may-have-had-a-companion-in-the-past/
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet