Különleges, bináris fekete lyukat találtak

Először észleltek egymás körül keringő szupermasszív fekete lyukakat egy nem aktív galaxismagban. A felfedezést az tette lehetővé, hogy pont akkor vizsgálták a galaxis környékét, amikor a fekete lyukak széttéptek egy csillagot.

Különleges, bináris fekete lyukat találtak

Két egymás körül keringő szupermasszív fekete lyukat fedeztek fel az XMM-Newton, az Európai Űrügynökség 1999 óta üzemelő röntgencsillagászati műholdja segítségével a csillagászok. Ez az első alkalom, hogy egy hétköznapinak tűnő, inaktív galaxisban akadtak hasonló duóra a szakértők. A fekete lyukak detektálását a szerencsés időzítés tette lehetővé: az űrtávcső éppen akkor vizsgálta az érintett égterületet, amikor a páros egy csillagot kezdett széttépni, így a megszokottnál fényesebbé vált.

A világegyetem legtöbb nagy tömegű galaxisának közepén egy szupermasszív fekete lyuk található, így a mostani felfedezés arról árulkodik, hogy a különleges rendszer két galaxis összeolvadásából jött létre. Mostanáig nagyon kevés olyan objektumnak sikerült a nyomára akadni, amelyet nagy valószínűséggel két fekete lyuk alkot. A jelöltek mind aktív galaxisokban találhatók, azaz a fekete lyukak szinte folyamatosan „táplálkoznak”, gázfelhőket cincálva szét gravitációjuk révén.

A gázfelhők anyaga a folyamat közben rendkívüli módon felhevül, így több hullámhossztartományban is erős sugárzásba kezd. Az ilyen galaxisok központi régiója éppen ezért rendkívül fényes, ezért is nevezik őket aktívnak. A Pekingi Egyetem kutatócsoportja által fellelt duó azért számít különlegesnek, mert a hozzájuk tartozó galaxis nem aktív.

Az XMM-Newton által eddig letapogatott égi sávok

A szakértők szerint rengeteg olyan galaxis létezhet, amelyek centrumában bináris fekete lyukak találhatók, ezek azonban láthatatlanok maradnak mindaddig, amíg táplálkozni nem kezdenek. Ezek felfedezésére csak akkor van remény, ha sikerül elkapni azt a pillanatot, amikor a fekete lyukak árapályerői széttépnek egy arra tévedő csillagot. Az eseményt egy, a röntgentartományban észlelhető felvillanás jellemzi. Az ilyen történések azonban az inaktív galaxisokban meglehetősen ritkák, így óriási szerencse kell detektálásukhoz.

Az XMM-Newton irányítói az esélyek javítása érdekében új taktikához folyamodtak. A műszer általában egyszerre egy előre kijelölt célpontot tanulmányoz, majd amikor végzett az adatgyűjtéssel, rááll a következő tervbe vett célra. Alapesetben a két észlelés közt a távcső nem végezne megfigyeléseket, ezen azonban a küldetés tervezői változtattak. Az új célpontra való ráállás során is bekapcsolva maradnak a műszerek, az égbolt ilyen módon letapogatott sávjait pedig utólag át lehet vizsgálni váratlan röntgenforrások után kutatva.

A 2010. június 10-én rögzített adatok közt a kutatók pár nappal később rá is akadtak egy szokatlanul erős röntgenfelvillanásra egy nagyjából 2 milliárd fényévnyire található galaxisban. A szakértők napokon belül újra ráirányították a távcsövet a rejtélyes objektumra, illetve a NASA Swift űrtávcsövével is megvizsgálták az égterületet. A galaxismag még ekkor is sugárzott, bár némileg mérsékeltebben, mint az első megfigyelés idején. Ezt követően folyamatosan szemmel tartották a rendszert, amely szokatlanul lassan veszített fényességéből, míg végül 27 nap elteltével csaknem teljesen elhalványult. A 48. napon azonban a szakértők meglepetésére újra felfényesedett, majd gyors ütemben ismét kihunyt.

A kutatók számos lehetőséget végigzongoráztak, végül azonban arra a következtetésre jutottak, hogy a mért adatokat legjobban egy bináris fekete lyuk jelenlétével lehet megmagyarázni. Az első szakasz lassú halványodása ebben az esetben annak lehet köszönhető, hogy az egyik fekete lyuk által széttépett csillag pusztulását lelassította a másik szupermasszív objektum jelenléte. Ez utóbbi ráadásul a jelek szerint némi anyagot is lopott a társa által bekebelezett égitesttől, és ennek a gáznak a megkésett felfénylése okozhatta a második fényes szakaszt.

A szakértők által felvázolt modellek szerint két eset lehetséges. Az egyik szerint a rendszer elsődleges objektuma 10 millió naptömeget tesz ki, a körülötte elliptikus pályán keringő kisebb fekete lyuk pedig tizedakkora tömegű. A másik lehetőség jóval kisebb tömegekkel, és körkörös pályákkal számol. Mindkét modell szerint relatíve kicsi a fekete lyukak távolsága: nagyjából a fényév 2 ezredét teszi ki, vagyis a Naprendszer szélességének felel meg.

Az ennyire szoros rendszerek nem maradhatnak hosszú ideig stabilak. A becslések szerint ennek a duónak nagyjából 2 millió éve lehet hátra, mielőtt tagjai egyetlen fekete lyukká olvadnának össze. Egy ilyen esemény megfigyelése óriási eredmény lenne a csillagászok számára, mivel az elképzelések szerint nagy tömegű fekete lyukak összeolvadásakor keletkeznek a világegyetem legerősebb gravitációs hullámai. Várhatóan persze rengeteg további bináris fekete lyukat kell tanulmányozni, mielőtt esély nyílna egy hasonlóan grandiózus „finálé” észlelésére.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward