\"Porból lettünk, porrá leszünk\"
-
#1958
"Közepsúlyú" fekete lyukak
2007. február 10., szombat
Friss űrbéli megfigyelések alátámasztják az elméletileg megjósolt közepes méretű fekete lyukak létezését sűrű csillaghalmazokban.
Mai ismereteink szerint a Világegyetemben alapvetően kétféle fekete lyuk fordul elő. A nagyságrendileg 10 naptömegnyi anyagot tartalmazó fekete lyukak igen nagy tömegű csillagok élete végén bekövetkező gravitációs összeomlás során születnek. A számítások szerint saját Galaxisunkban is több millió ilyen égitest létezik. Az ezeket nagyságrendekkel meghaladó, akár több milliárd naptömegnyi óriási fekete lyukak a galaxisok központjában találhatók, és pl. a kvazárok hatalmas energiatermelését is szupermasszív fekete lyukaik anyagbefogásával magyarázhatjuk. A két véglet között már régebben felvetődött az ún. középnehéz fekete lyukak létezése is, de ilyeneket mindeddig nem sikerült megfigyelni.
Immáron évtizedekre visszanyúl az a szakmai vita, hogy fekete lyukak előfordulhatnak-e gömbhalmazokban. Ezek az idős csillaghalmazok az Univerzum legősibb objektumai közé tartoznak, hiszen mindössze 1-2 milliárd évvel az Ősrobbanás után keletkeztek. Csillagaik jelentős részének már volt ideje leélni teljes életét, akár kis tömegű fekete lyukként befejezve a fejlődést. A számítógépes szimulációk szerint egy frissen kialakult fekete lyuk először ugyan a halmaz belseje felé süllyed, de a sűrű csillagmezőben lejátszódó gravitációs kölcsönhatások már legtöbb fekete lyukat kirepítették a halmazokból – legalább is ha helyesek a modellszámítások.
![]()
Fantáziarajz egy csillagtömegű fekete lyukról. A kép jobb alsó széle felől áramló anyag a fekete lyuk körüli anyagbefogási korongban gyűlik össze (Forrás: ESA, NASA, Felix Mirabel)
Tom Maccarone (University of Southampton, Anglia) és munkatársai a Nature folyóiratban számoltak be a gömbhalmazokban létező fekete lyukakkal kapcsolatos kutatásaikról, melyeket elsődlegesen az Európai Űrügynökség XMM-Newton űrteleszkópjával végeztek. Emellett a Chandra röntgentávcsövet is felhasználták nagyon pontos pozíciók mérésére. Vizsgálatuk során a környezetükből anyagfelhőket elnyelő, így a röntgentartományban fényes kompakt égitesteket kerestek extragalaktikus gömbhalmazokban. A tudósok hosszú megfigyelés-sorozatra, akár több ezer gömbhalmaz szisztematikus átvizsgálására készültek, azonban már a második objektum, a Virgo csillagkép NGC 4472 jelzésű galaxisa, meglepő eredményekkel szolgált.
Ebben a mintegy 50 millió fényévre található elliptikus galaxisban találtak egy pontszerű röntgenforrást, amit a Chandra nagyfelbontású röntgentávcsöve egy ismert gömbhalmazzal azonosított a távoli csillagváros külső régióiban. Az égitest a detektált röntgensugárzás intenzitása alapján az ultrafényes röntgenforrások közé tartozik, melyekre az jellemző, hogy sugárzásuk sokkal erősebb, mint amit egy csillagtömegű fekete lyuk képes lenne kibocsátani. A most felfedezett objektum esetében mintegy száz naptömegnyi lehet a kompakt égitest tömege, amit vagy több, kisebb méretű fekete lyuk összeolvadása, vagy nagy mennyiségű külső anyag elnyelése magyarázhat.
![]()
Az NGC 4472 (M49) jelű elliptikus galaxis, amelynek egyik gömbhalmazában elsőként észleltek a kutatók a középnehéz fekete lyukat (Forrás: NOAO/AURA/NSF)
Nem szabad azonban arról sem megfeledkezni, hogy az ultrafényes röntgenforrások nem csak "középsúlyú" fekete lyukakkal modellezhetők. Másik lehetőség például egy szűk nyalábba lefókuszált sugárzás, ami nagy sebességű gázkilövelléseknél, azaz jeteknél felléphet, eredményeként pedig a távoli égitestet fényesebbnek látjuk, mintha gömbszimmetrikus lenne a kisugárzás.
Forrás: ESA News, 2007. január 3.
