Két rekorder fekete lyuk
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2011.12.19 07:15.)

Két újonnan felfedezett, akár tízmilliárd naptömeget is elérő fekete lyuk belsejében öt teljes Naprendszer is elférne.

Új eredményeiket a kutatók a Nature című lapban közölték. A szóban forgó fekete lyukak két elliptikus galaxis szívében bújnak meg. Az egyik galaxis az NGC 3842 jelű, tőlünk 320 millió fényévre található, az Oroszlán csillagképben. A másik galaxis az NGC 4889 azonosítót viseli. Ez a legfényesebb galaxis a Coma-halmazban, s távolsága 336 millió fényév. Korábban a legnagyobb tömegű fekete lyuk rekordját tartó objektum 6,3 milliárd naptömegű volt, az M87-es jelű galaxisban. Az új trónkövetelők legalább 9,7 milliárdszor nagyobb tömegűek Napunknál. Az eseményhorizontjaik – azon környezete a fekete lyuknak, ahonnan a fény sem képes már elszökni – a becslések szerint ötször akkora, mint a Plútó Naptól való távolsága, és gravitációs befolyási övezetük akár 4000 fényévre is kiterjed.

Az ábra az NGC 3842 jelű galaxisban felfedezett fekete lyuk méretét ábrázolja, mely elég nagy ahhoz, hogy Naprendszerünk sokszorosan elférjen benne. (Kép: Pete Marenfeld)

A legtöbb galaxis szívében megbúvó feketelyuk-szörnyek feltehetően kvazárokból maradtak vissza. A fekete lyukak kialakulása óriási csillagok halála során kezdődhetett, miközben a csillag egy sűrű maggá omlott össze, majd elnyelte a körülötte lévő anyagot.

„A korai univerzumban számos kvazár és aktív galasxismag létezett. Az elképzelések szerint sok ilyen objektumban működhettek 10 milliárd naptömegű fekete lyukak” – magyarázta Chung-Pei Ma, a Kaliforniai Egyetem (Berkeley) kutatója. „Ez a két nagy tömegű fekete lyuk tömegben nagyon hasonlít a fiatal kvazárokhoz, és talán ez a két fekete lyuk lehet a hiányzó kapocs a kvazárok és a ma látott szupermasszív fekete lyukak között.”

De jogosan merül fel a kérdés, hogy hogyan maradhattak sokig észrevétlenek ezek a hatalmas szörnyek. Ma és kollégai szerint ezek az egykor aktív fekete lyukak napjainkban „nyugdíjasok”. Azok az idők, míg anyagot nyeltek el, örökre elmúltak. Az el nem fogyasztott gázból ugyanis időközben csillagok alakultak ki, melyek most nyugodtan keringenek a fekete lyukak körül.

Művészi elképzelés az elliptikus galaxis szívében megbúvó fekete lyuk körül keringő csillagokról. (Kép: Gemini Observatory / AURA / Lynette Cook)

Chung-Pei Ma galaxisütközéséket tanulmányozott számítógépes szimulációk segítségével. Ennek során arra a következtetésre jutott, hogy a legnagyobb tömegű fekete lyukak elliptikus galaxisokban találhatóak, melyek az elképzelések szerint két spirálgalaxis összeolvadása során jönnek létre. De elliptikus galaxisok összeütközése még nagyobb fekete lyukakat hozhatna létre.

A szupernagy tömegű fekete lyukak környezetét, az aktív galaxismagokat több hullámsávban is vizsgálják a csillagászok földi és űrteleszkópokkal. A két inaktív, de hatalmas galaxismagról itt bemutatott eredményeket a Hawaii-szigeteken levő Gemini és Keck teleszkópokkal, valamint a texasi McDonald Obszervatórium távcsövével kapták, a galaxisok középpontja körül keringő csillagok sebességének mérésével.