A James Webb Űrteleszkóp (JWST) legújabb felvételén egy hatmilliárd fényévre lévő kvazár, az RX J1131-1231 látható a Kráter csillagképben. A kép a gravitációs lencsehatás segítségével készült.

A gravitációs lencsehatás akkor jelentkezik, amikor egy hatalmas objektum (például egy galaxis vagy fekete lyuk) tömege elhajlítja a körülötte elhaladó fényt. Ez a hatás Einstein általános relativitáselméletének egyik következménye, amely kimondja, hogy a tömeg és az energia meghajlítja a téridőt. Amikor a fény egy távoli objektumból, ebben a konkrét esetben tehát egy kvazárból, elhalad egy másik, köztes objektum közelében, a gravitációs mező elhajlítja a fényt, aminek az eredménye olyan optikai torzítás, ami most felnagyította ezt az objektumot, ami egyébként túl halvány lett volna ahhoz, hogy megfigyelhessük.

A kvazár (a kvázi-sztelláris vagy magyarul: csillagszerű rádióforrásból ered az elnevezés) egy rendkívül fényes és energiában gazdag égitest, amely az univerzum egyik leghatalmasabb objektuma. A kvazár közepén egy hatalmas energiaforrás található, amely nagy valószínűséggel egy fekete lyuk. Ezt egy néhány fényév átmérőjű korong veszi körül, amely közelében gyorsan mozgó gázfelhők helyezkednek el. Távolabb, körülbelül 100 fényévnyire, ahol a kvazár egybeolvad az anyagalaxissal, vékonyabb és hidegebb felhők keringenek.

A kvazárok röntgensugárzásának vizsgálata segít meghatározni az említett központi, szupermasszív fekete lyukak forgási sebességét, ami betekintést nyújt ezek növekedésébe. Az RX J1131-1231 kvazár gyorsan forgó fekete lyuka arra utal, hogy a galaxisok ütközése és egyesülése révén nőtt meg, ami stabil anyagkorong kialakulásához vezetett. Ezzel szemben a lassabban forgó fekete lyukak véletlenszerű akkréciós események révén növekednek.

A JWST Közép-Infravörös műszere (MIRI) része annak a programnak, amely a sötét anyagot, az univerzum tömegének nagy részét alkotó láthatatlan anyagot tanulmányozza. A Webb megfigyelései lehetővé teszik a csillagászok számára, hogy a sötét anyag természetét korábban nem látott részletességgel tárják fel. Az RX J1131-1231 kvazár magas forgási sebessége és gravitációs lencsehatás egyedülálló lehetőséget nyújt a fekete lyukak növekedésének és a sötét anyag alapvető tulajdonságainak a kutatására.

(Forrás: ESA, kép: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Nierenberg, CC BY 4.0 INT)