A galaxisunkban számos fekete lyuk rejtőzhet, mégis sok közülük rejtve marad a szemünk elől. A központi, szupermasszív fekete lyukak aktív állapotban fényes sugárzást adnak, és így könnyen felkelthetik a figyelmet, például quasárok vagy blazárok formájában, amelyek jeteket lőnek ki az ominózus tengelyek mentén. Ezzel szemben a stelláris tömegű fekete lyukak gyakran magányosan bolyonganak, kevés anyagot kapnak, és ezért keveset sugároznak, ami megnehezíti a felderítésüket.
Tartalomjegyzék
A becslések szerint a Tejútrendszerben mintegy 100 millió és 1 milliárd stelláris tömegű fekete lyuk létezhet, de ezek között sok a rejtőzködő példány. Nem mintha a központi fekete lyukaktól lennének különbözőek, mégis a külvilág számára sokkal kevésbé feltűnőek, így azonosításukhoz különleges megközelítésekre van szükség. A kutatók ezért különböző jelzéseket keresnek, amelyek alapján ezek a ritka objektumok észlelhetők lennének.
A központi fekete lyukak tipikusan jelenségekben gazdagok, míg a stelláris tömegűek közül néhány a nyílt térben is megszökhet a figyelő szem elől. Mindenesetre a modelljeink szerint lehetnek olyan esetek, amelyek a Naprendszer közelében találhatók, és amelyek észlelése valamilyen módon összhangba hozható a helyi anyag és gravitációs környezet tulajdonságaival.
Gaia adatokban izolált fekete lyuk jelöltek keresése 15 pc körzetben
A galaxisban várhatóan rengeteg fekete lyuk létezik, és ezek közül sok izolált lehet. Egy részletes munka a Gaia DR3 adatait vizsgálta annak reményében, hogy 15 parsec körzetben találhatók-e izolált fekete lyukak, amelyek az interStore interstellar mediumból származó anyagból történő accréción keresztül sugároznak.
Az elméleti becslések szerint a galaxisban 10^8–10^9 fekete lyuk található, és ezek közül a többség izolált. A zóna 50 fényév körül nagyobb eséllyel adhat olyan megfigyelhető jeleket, amelyeket a jelenlegi vagy közeli jövőbeli műszerek képesek detektálni, különösen ha a kiválasztott hely a Local Interstellar Clouds valamelyikében van.
A Local Interstellar Cloud környezete, amelyben a Naprendszer is mozog, részben ionizált gázból áll, és a LIC mellett más közelben lévő felhők, például a G-Cloud is megtalálhatóak. Ha egy izolált fekete lyuk ezekben a felhőkben helyezkedik el, akkor a kölcsönhatás az ISM-mel felkavarhatja a környezetet, és magnetikus, valamint elektromágneses fényt okozhat, amely a felfedezés kulcsát adhatná.
Az elektromágneses flux és a csillagászati észlelés korlátai
Az előrejelzett emisszió spektruma jelentős bizonytalanságokat hordoz, mivel a fekete lyukak környezetének részletei – különösen az ISM sűrűsége és a környező anyag dinamikája – nagy mértékben változhatnak. Az LIC-ben a felvehető accreciós fluxus elméletileg észlelhető lehet a jelenlegi vagy a közeli jövő eszközeivel, míg a LIC-en kívül a jel alacsony lehet, és nehezen detektálható.
Az asztrometriai megfigyelések sem mindegyik esetben bizonyulnak sikeresnek, mert a közeli csillagok gravitációs zavarainak kimutatása a helyi csillagászati sűrűség miatt nehéz lehet. Ennek ellenére Gaia DR3 adatai lehetőséget adnak olyan jelöltek feltárására, amelyek későbbi megfigyelésekkel igazolhatók lennének.
A Gaia-elemzések öt jelöltet találtak, bár közülük egyet barna törpének azonosítottak, így összesen öt potenciális izolált fekete lyuk jelöltje van a 15 parsec körzetben. A vizsgálatok azonban arra figyelmeztetnek, hogy a jelöltek közül több is csillagászati háttérforrásokkal vagy bináris rendszerek körül fennálló torzításokkal magyarázható.
Infravörös és rádiós megfigyelési kísérletek megközelítése
Az azonosításhoz a kutatók Infrared forrásokban utazzák, például a CatWISE katalogus adataiban keressék az ISM-ből accrecionáló fekete lyukak jellegzetes, gyenge spektrumát. Emellett rádiós megfigyelésekre is támaszkodnak, mint a RACS és a VLASS, amelyek a hosszú hullámhosszú tartományban kerülnek feltérképezésre. Ezek a megfigyelések kulcsfontosságúak lehetnek abban a hipotézisben, amely szerint az izolált fekete lyukak így is képesek fényt sugározni az ISM-ből származó anyagból.
Bár a modellek által megfogalmazott fluxushatárok a rádiós katalógusokban közel vannak a detektálható szinthez, a Gaia által azonosított jelöltek egyike sem egyezik meg ezekkel a forrásokkal. Ennek ellenére a többfrekvenciás megfigyelések és a különböző katalógusok összevetése továbbra is izgalmas eredményeket ígérhet a továbbiakban.
A kutatók hangsúlyozzák, hogy a jelöltek megerősítéséhez szükség van többutas megközelítésre: radiotartományban, optikában és X-sugárzásban végzett követő vizsgálatokra, hogy kizárják a más értelmezéseket és megállapíthassák a valódi természetüket.
A jövő reménye a Square Kilometre Array
A jövő egyik legígéretesebb eszköze a Square Kilometre Array lesz, amely 2027-re várhatóan újabb adattömeggel szolgál majd a közelben lévő fekete lyukak kutatásában. A korábbi adatok mellett ezt az új generációs megfigyelőhálózatot használva sokkal részletesebb képet kaphatunk a Naprendszerhez közel eső izolált fekete lyukakról.
A kutatók szerint a SKA adatai kiemelkedő érzékenységgel és nagy területi lefedettséggel rendelkeznek, így remény van rá, hogy konkrét példányokat azonosítsunk és részletesen tanulmányozhassunk. A jövőbeni felvételek és a több hullámhosszon történő megfigyelések lehetővé teszik, hogy végre megerősítsük az izolált fekete lyukak jelenlétét a helyi térségben.
Összességében a közeljövőben a SKA adatai és a többtényezős megfigyelések egyre közelebb vihetnek bennünket ahhoz, hogy közvetlenül észleljük a Naprendszer környékén rejtőző izolált stelláris tömegű fekete lyukakat, és jobban megértsük e különleges objektumok születését és evolutionális szerepét.
© : By ESO, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9551709
Forrás: Universetoday.com
