Balázs Richárd
Megvan a fekete lyukak közötti hiányzó láncszem
A fekete lyukak a világegyetem talán legrejtélyesebb objektumai, melyek méretüket tekintve két szélsőség között mozognak. A "kicsik" csupán a Nap tömegének néhány tucatszorosával rendelkeznek, míg az úgynevezett szupermasszív fekete lyukak több milliárdszorosai szülőcsillagunknak. Egészen mostanáig a csillagászok nem találkoztak a kettő között elhelyezkedő példánnyal.
Egy, a közeli Messier 82 (M82) galaxisban felfedezett közepes tömegű fekete lyuk azonban az eddigi legjobb bizonyíték arra, hogy létezik köztes osztály is. A felfedezés jelentheti azt a hiányzó láncszemet, amivel megmagyarázható lehet a legtöbb galaxis középpontjában megtalálható szupermasszív fekete lyuk kialakulása. "Tudjuk, hogy szinte minden nagy galaxis közepén van egy szupermasszív fekete lyuk" - mondta Dheeraj Pasham, az amerikai Maryland Egyetem végzős hallgatója, a kutatás vezetője.
A fekete lyuk az űr azon területe, ahol a gravitációs mező olyan erős, hogy sem az anyag, sem a fény nem képes szabadulni. Bár közvetlenül nem látható, a csillagászok a közeli anyagra gyakorolt gravitációs hatásokból, valamint a beáramló anyag súrlódásából keletkező sugárzásból képesek észlelni a fekete lyuk jelenlétét. A közepes tömegű fekete lyukak észlelése nagyon bonyolultnak bizonyult, ezért többen is kételkedtek a létezésükben. Az elméletek szerint létezniük kell, azonban most először sikerült pontosan meg is mérni egyet. A nemrég észlelt példány 400 Nap tömegével rendelkezik.
A csillagászok ismerik a csillagtömegű fekete lyukak kialakulását: egy nagytömegű csillag saját gravitációja hatására összeomlik. Ez a folyamat azonban már nem magyarázza meg a jóval nagyobb fekete lyukak létrejöttét, a kis fekete lyukak ugyanis csak az Eddington-határig tudják fokozni az anyag bekebelezésének ütemét, a világegyetem pedig nem elég idős ahhoz, hogy csillagtömegűből szupermasszívvá fejlődhettek volna, magyarázta Cole Miller, ugyancsak a Maryland Egyetem csillagásza. "Ha túl gyorsan tápláljuk az anyagot a fekete lyukba, akkor annyi sugárzás keletkezik, hogy elfújja a befelé áramló anyagot" - tette hozzá.
Akkor hogyan jönnek létre a szupermasszív fekete lyukak? Egyes elméletek szerint ezek a rejtélyes óriások közepes tömegű fekete lyukakból keletkeznek, amik az univerzum korai szakaszában, a hatalmas gázfelhők összeomlásából alakultak ki. Mások szerint csillagtömegű fekete lyukakként kezdték pályafutásukat, majd valahogy sikerült átlépniük az Eddington-határt. Miller elmélete szerint talán egy sűrű csillaghalmaz olvadhatott össze a korai világegyetemben, létrehozva egy olyan fekete lyukat, ami a normál határon túli sebességgel gyűjti össze az anyagot.
Priyamvada Natarajan, a Yale Egyetem elméleti fizikusa és munkatársai kidolgoztak egy új elméleti koncepciót, mely szerint lehetséges az Eddington-határ átlépése, amennyiben a csillagtömegű fekete lyuk egy csillaghalmazban ragadt és hideg, áramló gázzal táplálkozik. A közepes tömegű fekete lyuk felfedezése a hiányzó darabot testesíti meg a két szélsőség között, Pasham eredménye pedig azt jelzi, hogy érdemes alaposabban szétnézni a kozmoszban. "Ez rendkívül izgalmas tudomány" - mondta Natarajan. "Teljesen nyitott a felfedezések előtt a tér"
Egy, a közeli Messier 82 (M82) galaxisban felfedezett közepes tömegű fekete lyuk azonban az eddigi legjobb bizonyíték arra, hogy létezik köztes osztály is. A felfedezés jelentheti azt a hiányzó láncszemet, amivel megmagyarázható lehet a legtöbb galaxis középpontjában megtalálható szupermasszív fekete lyuk kialakulása. "Tudjuk, hogy szinte minden nagy galaxis közepén van egy szupermasszív fekete lyuk" - mondta Dheeraj Pasham, az amerikai Maryland Egyetem végzős hallgatója, a kutatás vezetője.
A fekete lyuk az űr azon területe, ahol a gravitációs mező olyan erős, hogy sem az anyag, sem a fény nem képes szabadulni. Bár közvetlenül nem látható, a csillagászok a közeli anyagra gyakorolt gravitációs hatásokból, valamint a beáramló anyag súrlódásából keletkező sugárzásból képesek észlelni a fekete lyuk jelenlétét. A közepes tömegű fekete lyukak észlelése nagyon bonyolultnak bizonyult, ezért többen is kételkedtek a létezésükben. Az elméletek szerint létezniük kell, azonban most először sikerült pontosan meg is mérni egyet. A nemrég észlelt példány 400 Nap tömegével rendelkezik.
A csillagászok ismerik a csillagtömegű fekete lyukak kialakulását: egy nagytömegű csillag saját gravitációja hatására összeomlik. Ez a folyamat azonban már nem magyarázza meg a jóval nagyobb fekete lyukak létrejöttét, a kis fekete lyukak ugyanis csak az Eddington-határig tudják fokozni az anyag bekebelezésének ütemét, a világegyetem pedig nem elég idős ahhoz, hogy csillagtömegűből szupermasszívvá fejlődhettek volna, magyarázta Cole Miller, ugyancsak a Maryland Egyetem csillagásza. "Ha túl gyorsan tápláljuk az anyagot a fekete lyukba, akkor annyi sugárzás keletkezik, hogy elfújja a befelé áramló anyagot" - tette hozzá.
Akkor hogyan jönnek létre a szupermasszív fekete lyukak? Egyes elméletek szerint ezek a rejtélyes óriások közepes tömegű fekete lyukakból keletkeznek, amik az univerzum korai szakaszában, a hatalmas gázfelhők összeomlásából alakultak ki. Mások szerint csillagtömegű fekete lyukakként kezdték pályafutásukat, majd valahogy sikerült átlépniük az Eddington-határt. Miller elmélete szerint talán egy sűrű csillaghalmaz olvadhatott össze a korai világegyetemben, létrehozva egy olyan fekete lyukat, ami a normál határon túli sebességgel gyűjti össze az anyagot.
Priyamvada Natarajan, a Yale Egyetem elméleti fizikusa és munkatársai kidolgoztak egy új elméleti koncepciót, mely szerint lehetséges az Eddington-határ átlépése, amennyiben a csillagtömegű fekete lyuk egy csillaghalmazban ragadt és hideg, áramló gázzal táplálkozik. A közepes tömegű fekete lyuk felfedezése a hiányzó darabot testesíti meg a két szélsőség között, Pasham eredménye pedig azt jelzi, hogy érdemes alaposabban szétnézni a kozmoszban. "Ez rendkívül izgalmas tudomány" - mondta Natarajan. "Teljesen nyitott a felfedezések előtt a tér"