Fekete lyuk tömegének meghatározása a Chandra- röntgenteleszkóppal
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2008.07.19 05:00.)

Eddig a fekete lyukak tömegének megállapítása csak a környező csillagok és gáz mozgásának tanulmányozásával volt lehetséges. De egy új módszernek köszönhetően ezek az értékek kiszámíthatóak az égi kannibálok „torkában lévő” sűrű, forró gáz hőmérsékletéből is.

Több, mint 10 évvel ezelőtt két kutató, Fabrizio Brighenti, a Bolognai Egyetem, és William Mathews, a Kaliforniai Egyetem munkatársa kidolgoztak egy új elméletet a fekete lyukak tömegének becslésére. Az elmélet azon alapul, hogy a fekete lyuknak gravitációs hatást kell kifejtenie a közvetlen közelében elhelyezkedő gázra. Ezáltal egy lokális hőmérsékletcsúcs jön létre, ami a röntgensugárzásban kimutatható. Minél nagyobb a fekete lyuk, annál magasabb a hőmérséklet.

Az NGC 4649 51 millió fényévre helyezkedik el a Földtől. Az egyik legnagyobb ismert fekete lyuk található központi részén. Balra a Chandra röntgenfelvétele, jobbra pedig a Hubble optikai képe látható. (Képek: NASA / CXC / Univ. of California Irvine / P. Humphrey et al. [röntgen] és NASA / STScI [optikai])

Az NGC 4649 jelű elliptikus galaxisban található az egyik legnagyobb fekete lyuk. A kutatóknak lehetőségük nyílt az elméletüket a gyakorlatban is tesztelniük, amikor a galaxist a Chandra-röntgenműhold tanulmányozta. Eredményük szerint a fekete lyuk tömege 3,4 milliárdszor nagyobb, mint Napunk tömege. Az eredmény összhangban van a korábbi bevett módszerek eredményével.

Csodálatos érzés volt látni, hogy a nagytömegű fekete lyukak előre jósolt hatásai meggyőzően kimutathatóak - mondta Brighenti. Nagyon örültünk, hogy a mi új módszerünk is olyan hatásos a fekete lyukak tömegének becslésére, mint a hagyományos eljárások.

Az NGC 4649 jelű galaxisban lévő fekete lyuk nem adja látványos tanújelét jelenlétének. Nem figyelhető meg a fekete lyuk centrumába történő gyors anyagbeáramlás, sem pedig nagy mennyiségű fény, amit a fekete lyuk növekedése válthatna ki. Ezért ez a fekete lyuk alkalmas arra, hogy az új módszerrel vizsgálják.

Ez egy nagyon fontos eredmény, mivel csak pár módszer áll rendelkezésre a fekete lyukak tömegének pontos meghatározására - mondta Philip Humphrey, a Kaliforniai Egyetem munkatársa, a kutatás vezetője. Bizakodásra ad okot, hogy két különböző módszerrel meghatározva egy nagy fekete lyuk tömegére hasonló eredmény adódik. Az NGC 4649 egyike azon maroknyi galaxisnak, melyekben a központi fekete lyuk tömegét kétfajta módszerrel is meghatározták. A kutatócsoport azon gondolkozik, hogy az új eljárást alkalmazzák a többi közelben lévő galaxisban nehezen kimutatható fekete lyuk esetében is.