Élet és tudomány

Gigantikus fekete lyukak a korai Világegyetemben

Megjelent az Élet és tudomány 2008. novemberi számában

Írta: Gajzágó Éva

 A csillagászok szerint a Világegyetemben a legtöbb – ha ugyan nem valamennyi – galaxisnak a közepén található egy szupernagy tömegű fekete lyuk. A Submillimeter Array nevű rádiótávcső-rendszerrel végzett legújabb megfigyelések szerint az ilyen fekete lyukak gyakoriak voltak a Világegyetemben már 12 milliárd éve, azaz mindössze 1,7 milliárd évvel az Univerzumot létrehozó Nagy Bumm után, amikor az első galaxisok születtek.

Ezt a következtetést a kutatók két nagyon távoli, egymással ütköző galaxisnak a minden korábbinál részletesebb megfigyeléséből vonták le, melynek során bebizonyosodott, hogy mindkét galaxis szívében egy szupernagy tömegű fekete lyuk található.
Az egyik galaxis, a 4C60.07, fényes rádiósugárzásával hívta fel magára a figyelmet. Ilyen rádiójelek általában kvazárokról – azaz gyorsan pörgő, aktív (a környező anyagtömegeket magába szippantó) fekete lyukakról – árulkodnak.

A 4C60.07-ot már régebben felfedezték, s korábbi tanulmányozása során a csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy a fekete lyukat körülvevő hidrogéngáz-tömegekben heves csillagképződés folyik, amelynek során évente mintegy 5000 naptömegnyi anyagból születnek új csillagok. Erre a tevékenységre abból az erőteljes infravörös sugárzásból következtettek, amely feltételezéseik szerint a legrégebben keletkezett nagy tömegű és gyorsan ellobbant csillagok maradványaitól származik.
A korábbinál sokkal jobb felbontású mostani megfigyelések azonban, amelyeket a Submillimeter Array távcsőrendszer nyolc, Hawaiiban lévő rádióantennájával végeztek, meglepő eredménnyel jártak: kiderült, hogy a 4C60.07 körül egyáltalán nem képződnek új csillagok, a benne lévők pedig már meglehetősen öregek és nyugodtak. A korábban megfigyelt heves csillagképződés egy korábban észrevétlen kísérő galaxisban megy végbe, amely gázban gazdag, sűrű porlepel burkolja, és középpontjában szintén egy hatalmas fekete lyukat rejteget.
„Az újabb, a korábbinál jobb felbontású felvételek alapján egyértelművé vált, hogy ott, ahol korábban csak egyetlen galaxist gyanítottunk, valójában kettő van – mondta Rob Ivison (UK Astronomy Technology Centre), a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society nevű szakfolyóiratban megjelent tanulmány egyik szerzője. –  Ráadásul mindkettőnek a szívében egy hatalmas fekete lyuk is lapul. Ez egyúttal azt sejteti, hogy a távoli Világegyetemben sokkal több ilyen objektum rejtőzködhet, mint korábban gondoltuk.”
A fény véges terjedési sebessége miatt a nagyon távoli objektumokat a mainál sokkal régebbi állapotukban látjuk, ezt a két galaxist tehát akkor, amikor a Világegyetem még mindössze 1,7 milliárd éves volt. A Submillimeter Array távcsőrendszer felvételei egy olyan „pillanatot” örökítenek meg, amikor a 4C60.07 éppen anyagot szív el kísérő galaxisától, mint az a mellékelt fantáziaképen látható. Mostanra a két galaxis már rég egybeolvadt, és egy hatalmas elliptikus galaxist alkot, s feltehetőleg a bennük lévő fekete lyukak is egyetlen, még hatalmasabb fekete lyukká egyesültek.
Maguk a galaxisok – ahogyan a múltban látjuk őket – meglehetősen különböznek egymástól. Az egyik egy már halott galaxis, amely valamennyi gáztömegét felhasználta már, s így benne további csillagok már nem képződnek. A másik viszont meglehetősen eleven, bőven van még benne por- és gázanyag újabb csillagok képződéséhez, ami láthatóan hevesen folyik is benne.
„Méretűket tekintve mindkettő nagyjából akkora, mint a Tejútrendszer, és a szerkezetük is hasonló – tette hozzá Steve Willner, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ (CfA) kutatója, a cikk társszerzője. – Ezeket a részleteket azonban a korábbi megfigyelések nem, csak a Submillimeter Array nagyon éles »szeme« tárhatta fel.”
Forrás:www.cfa.harvard.edu/press/2008/pr200821.html