Bébicsillagokat gondoz egy fekete lyuk egymillió fényév távolságból

3543

A fekete lyukak arról híresek, hogy égitesteket, köztük csillagokat tépnek szét. Most azonban a csillagászok találtak egy olyan fekete lyukat, amely csillagok születését indította el elképesztő távolságból, több galaxison keresztül.

Ha igazolódik a felfedezés, amelyet a NASA Chandra röntgenobszervatóriumával és más távcsövekkel tettek, az újdonságnak számít, mivel még sosem láttunk fekete lyukat ilyen nagy távolságból csillagokat begyújtani. Úgy látszik, hogy ez a fekete lyuk több mint egymillió fényévre lévő csillagok kialakulására volt hatással.

Kompozit kép a fekete lyukról és környezetéről. A kép bal oldalán látható vörös folt a fekete lyuk által létrehozott forró gázbuborék. Maga a fekete lyuk a középső rózsaszín foltként látszó galaxisban helyezkedik el. A gázbuborék szélén kis karikák jelölnek négy csillagképző galaxist. (Forrás: NASA/CXC/INAF/R. Gilli et al.; NRAO/VLA; NASA/STScI)

„Most látunk először olyat, hogy egyetlen fekete lyuk több galaxisban is beindítja a csillagképződést.” – mondta Roberto Gilli (INAF), a felfedezést közlő tanulmány vezető szerzője. „Lenyűgöző belegondolni, hogy egy galaxis fekete lyukának beleszólása lehet abba, mi történik több milliószor billió kilométerre lévő más galaxisokban.”

A fekete lyukak rendkívül sűrű égitestek, amelyekből nem jut ki a fény. A fekete lyuk hatalmas gravitációja behúzza az őt körülvevő gázt és port, de a részecskék egy kis hányada közel fénysebességgel elszabadulhat. Ezek a gyorsan mozgó részecskék két keskeny kiáramlást, vagyis jetet alkotnak a fekete lyuk pólusainál.

A szupernehéz fekete lyukakat vizsgáló kutatók az új tanulmányban egy olyan fekete lyukat vizsgáltak, amely egy, a Földtől nagyjából 9,9 milliárd fényévre lévő galaxis központjában található. Az Európai Déli Obszervatórium Nagyon Nagy Távcsöve (VLT) és a Nagy Binokuláris Teleszkóp (LBT) megfigyelései szerint ennek a galaxisnak legalább hét szomszédja van.

A VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) rádiótávcső-hálózat adatainak segítségével a kutatók korábban egy nagy energiájú, nagyjából egymillió fényév hosszú részecske-jet rádiójeleit észlelték. A jet egy szupernehéz fekete lyukig vezethető vissza, amely a Chandra észlelései alapján az ott áramló, forró gáz röntgensugárzásának forrása. Gilli és munkatársai egy kiterjedt, röntgensugárzó felhőt találtak a jet egyik végénél. A röntgensugárzás valószínűleg egy forró gázbuborékból származik, amelyet a jet nagy energiájú részecskéi és a környező anyag közötti kölcsönhatás fűt.

Ahogy a forró buborék kitágult, és elért négy szomszédos galaxist, egy lökéshullámot indíthatott el, amely megemelte a galaxisok hideg gázának sűrűségét, elindítva a csillagképződést. A galaxisok mindegyike ugyanolyan távolságra, nagyjából 400 ezer fényévre van a buborék közepétől. A kutatók úgy becsülik, hogy a csillagképződés ezekben kétszer, vagy akár ötször gyorsabban megy végbe, mint a hasonló tömegű, tőlünk hasonló távolságban, de más irányban lévő galaxisokban tapasztaltnál.

„Midász király a legenda szerint egy érintéssel arannyá változtatott mindent.” – mondta a tanulmány társszerzője, Marco Mignoli (INAF). „Ebben az esetben egy olyan fekete lyukról van szó, ami segít csillaggá változtatni a gázt, a hatóköre pedig intergalaktikus.”

Sok olyan esetet láttunk, amikor egy fekete lyuk „negatív hatással” van a környezetére, vagyis akadályozza az új csillagok megszületését. Ilyen akkor történik, amikor a fekete lyuk részecskeáramai igen nagy mennyiségű energiát juttatnak egy galaxis vagy galaxishalmaz forró gázába, és a gáz nem tud eléggé lehűlni ahhoz, hogy nagy mennyiségű csillag születhessen belőle.

A most felfedezett galaxisokban a csillagászok a sokkal ritkábban előforduló „pozitív hatásra” találtak példát, amikor a fekete lyuk ösztönzi az új csillagok születését. Amikor a csillagászok korábban pozitív hatást tapasztaltak, akkor az vagy a csillagképződési ráta legfeljebb 30%-os növekedésével járt, vagy csupán a fekete lyuktól 20–50 ezer fényévre, egy hozzá közeli galaxisban történt. Hogy pozitív vagy negatív a hatás, az a gázfelhő melegedési és hűlési rátája közötti arányon múlik. Ez okozza, hogy a hűvösebb felhők a lökéshullám hatására hajlamosabbak több csillagot létrehozni.

„A fekete lyukak nagy hírnévre tettek szert az erejük és a végzetességük miatt, de nem csak ezek jellemzik őket.” – mondta Alessandro Peca (University of Miami), a tanulmány társszerzője. „Ez kiváló példa arra, hogy néha megcáfolják a sztereotípiákat, és inkább táplálnak valamit.”

A kutatók összesen hat napnyi Chandra-megfigyelés adatait használták fel, amelyek öt hónapnyi észlelésből származtak.

„Csak a nagyon alapos megfigyelésnek köszönhető, hogy láthattuk a fekete lyuk által létrehozott forró gázbuborékot.” – mondta Colin Norman (Johns Hopkins University). „Ha hasonló objektumokat veszünk célba, még az is kiderülhet, hogy a pozitív hatás gyakori jelenség galaxiscsoportok és -halmazok esetén.”

 

A fekete lyuk és környezete a NASA kompozit képén. (Forrás: NASA/CXC/INAF/R. Gilli et al.; NRAO/VLA; NASA/STScI)

Az eredményeket közlő tanulmány az Astronomy and Astrophysics című folyóiratban jelent meg, és online is elérhető.

Forrás: NASA

Hozzászólás

hozzászólás