Váratlan dolgot művel egy szupermasszív fekete lyuk: száguld
2021 / 03 / 19 / Felkai Ádám
Váratlan dolgot művel egy szupermasszív fekete lyuk: száguld
Ebben az a meglepő, hogy egy test minél nehezebb, annál több energiába kerül mozgásba lendíteni. Mármost egy ilyen fekete lyuk tömege a Nap sokmilliószorosa...

A szóban forgó szupermasszív fekete lyuk tömege a mi napunk hárommilliószorosa, és a Harvard meg a Smithsonian által közösen működtetett Center for Astrophysics kutatói szúrták ki. Mint azt a sajtóközleményben írják, annak ellenére, hogy egy szupermasszív fekete lyuk mozgatáshoz borzalmas energiára van szükség, a tudósok egy ideje számítottak már rá, hogy ez a jelenség létezik, csak eddig nem sikerült ténylegesen megfigyelni. Így aztán épp azért találták meg a száguldó fekete lyukat, mert kifejezetten ilyet kerestek. A csillagászok már öt éve próbálnak megfigyelni egy ilyen jelenséget azon a módon, hogy összevetik a szupermasszív fekete lyukak sebességét a galaxiséval, melyben találhatóak. A kutakodás alapelve tehát pofonegyszerű volt: amennyiben a fekete lyuk sebessége megegyezik a galaxiséval, úgy nincs mozgásban, amennyiben viszont eltér attól, úgy valami megbolygathatta.

Hogy bizonyítsák az ilyen lyukak létezését, a kutatók tíz távoli galaxist, valamint a közepükön található szupermasszív fekete lyukakat tanulmányozták. Mint elmondták, arra nem is számítottak, hogy a fekete lyukak többsége mozogna, éppen a fentebb leírtak miatt – tehát mert erre iszonyatos energiára lenne szükség. Ezzel a feltételezéssel egybevágott a tapasztalat is: a vizsgált 10-ből 9 esetben a fekete lyuk sebessége azonos volt az adott galaxiséval. Egyetlen esetben viszont eltért tőle.

Felmerülhet kérdésként, hogy ugyan miként mérik meg egy ilyen távoli objektum sebességét. A kutatók szándékosan olyan lyukakat tanulmányoztak, melyek akkréciós korongjában (ez az, ami az eseményhorizont körül kering) víz található. A keringő víz ugyanis a lézerre emlékeztető, elektromágneses hullámokat, úgynevezett mézert (maser/Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) bocsájt ki. (Lézerekről és mézerekről a lentebbi cikkben olvashatnak az érdeklődők.) Ezt a mézert pedig a nagyon hosszú bázisvonalú interferometria (Very Long Baseline Interferometry/VLBI) eljárással tanulmányozták.  A technológia lényege, hogy ugyanazt a sugárzást kibocsájtó égitestet (jelen esetben tehát a fekete lyukat) egyszerre több, de egymástól távoli antennával figyelik meg. Ezen antennák adatiból pedig felépíthető egy virtuális rádióteleszkóp, amely felbontását nem egy-egy antenna átmérője jelenti, hanem a hálózat antennái közt mért legnagyobb távolság (ez az úgynevezett bázisvonal).

Hogyan készül, és mi a leglassabb dolog a Földön? A "lézer" szó a "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", azaz "fény-erősítés stimulált sugárzás kibocsátás által" kifejezés rövidítése. A lézereket ma már az élet minden területén használjuk, miért éppen a kísérleti fizika lenne hát kivétel?  

A mozgása okán kivételes fekete lyuk a bolygónktól 230 millió fényévre található J0437+2456 galaxis közepén helyezkedik el, és a tömege tehát a Napunk hárommilliószorosa. A VLBI eljárás során nyert korai adatokat megerősítették még az Arecibo és a Gemini obszervatóriumok méréseivel, és így arra jutottak, hogy a J0437+2456 galaxis közepén a fekete lyuk 177,000 km/h sebességgel száguld. Az egyelőre nem tisztázott, hogy pontosan mi lendíthetett mozgásba egy ilyen irtózatos testet, de a kutatóknak jelenleg két teóriája is akad: az első szerint talán két fekete lyuk összeolvadásából keletkezett a megfigyelt szupermasszív fekete lyuk, amely kölcsönhatás során a frissen született lyuk mozgási energiát nyert. A másik elmélet viszont ennél is izgalmasabb: elképzelhető, hogy egy kettős fekete lyuk rendszert sikerült megfigyelni. Ilyen rendszerek létét feltételezik, de erre még egyértelmű bizonyítékot eddig nem találtak, viszont elképzelhető, hogy a J0437+2456 galaxis közepén két lyuk is található, csak a másikat nem látjuk, mert nem bocsájt ki mézer hullámokat.

(A címlapkép/nyitókép csak illusztráció, forrás: Flickr/NASA's Marshall Space Flight Center)

További cikkek a Rakétán:

A szupermasszív fekete lyukak rejtélyes születésének megfejtése Manapság széles körben elfogadott, hogy szupermasszív fekete lyukak (SMBH) találhatóak szinte minden galaxis központjában. Sőt, az elmúlt két évtizedben olyan  bizonyítékok is felmerültek, melyek szerint a galaxisok életét és halálát is részben az SMBH-k diktálják. De nem csak a legnagyobb példányok jelentenek izgalmas kutatási területet, a legkisebbek felfedezése is számos kritikus kérdésre adhat választ.

Egy új tanulmány szerint hologram-szerűek, azaz két dimenziósak lehetnek a fekete lyukak A fekete lyukak eseményhorizontján túli világról, fizikáról, bármiről, csak elméleteink vannak, lévén egyelőre nem vagyunk képesek onnan információhoz jutni. Mindenesetre elég sok anyag van odabent, szóval tumultuózus hely lehet.

A fekete lyukakban talán ősi, összeomlott univerzumok lehetnek Egy új elmélet szerint olyan apró ősi fekete lyukak alkothatják a sötét anyagot, melyek a világegyetem keletkezésének idején jöttek létre, és apró, összeomlott univerzumokat tartalmazhatnak.


Igényes és férfias történeteket keresel? A Roadstert neked írjuk!
Olvass bele az egyik legszínvonalasabb hazai magazinba, szeretni fogod! A Roadster egy fantasztikus utazás az élet legjobb területein...
Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.