Mai ismereteink szerint a Világegyetemben alapvetően kétféle fekete
lyuk fordul elő. A
nagyságrendileg 10 naptömegnyi anyagot tartalmazó fekete
lyukak igen nagy tömegű csillagok élete végén bekövetkező gravitációs
összeomlás során születnek. A számítások szerint saját Galaxisunkban is
több millió ilyen égitest létezik. Az ezeket nagyságrendekkel
meghaladó, akár több milliárd naptömegnyi óriási fekete lyukak a
galaxisok központjában találhatók, és pl. a kvazárok hatalmas
energiatermelését is szupermasszív fekete lyukaik anyagbefogásával
magyarázhatjuk. A két véglet között már régebben
felvetődött az ún. középnehéz fekete lyukak létezése is, de
ilyeneket mindeddig nem sikerült megfigyelni.
Immáron
évtizedekre visszanyúl az a szakmai vita, hogy fekete lyukak
előfordulhatnak-e gömbhalmazokban. Ezek az idős csillaghalmazok az
Univerzum legősibb
objektumai közé tartoznak, hiszen mindössze 1-2 milliárd évvel az
Ősrobbanás után keletkeztek. Csillagaik jelentős részének már
volt ideje leélni teljes életét, akár kis tömegű fekete lyukként
befejezve a fejlődést. A számítógépes szimulációk szerint egy frissen
kialakult fekete lyuk először ugyan a halmaz belseje felé süllyed, de a
sűrű csillagmezőben lejátszódó gravitációs kölcsönhatások már a legtöbb
fekete lyukat kipenderítették a halmazokból – ha ugyan helyesek
a modellszámítások.
Fantáziarajz
egy csillagtömegű fekete lyukról. A kép jobb alsó
széle felől áramló anyag a fekete lyuk körüli anyagbefogási korongban
gyűlik össze (Forrás: ESA, NASA, Felix Mirabel)
Tom
Maccarone (University of Southampton, Anglia) és munkatársai a Nature
folyóiratban számoltak be a gömbhalmazokban létező fekete lyukakkal
kapcsolatos kutatásaikról, melyeket elsődlegesen az Európai Űrügynökség
XMM-Newton űrteleszkópjával végeztek. Emellett a Chandra
röntgentávcsövet is felhasználták nagyon pontos pozíciók mérésére.
Vizsgálatuk során a környezetükből anyagfelhőket elnyelő, így a
röntgentartományban fényes kompakt égitesteket kerestek extragalaktikus
gömbhalmazokban. A tudósok
hosszú megfigyelés-sorozatra, akár több ezer gömbhalmaz szisztematikus
átvizsgálására készültek, azonban már a második objektum, a Virgo
csillagkép NGC 4472 jelzésű galaxisa,
meglepő eredményekkel szolgált.
Ebben a mintegy 50
millió fényévre található elliptikus galaxisban találtak egy pontszerű
röntgenforrást, amit a Chandra nagyfelbontású röntgentávcsöve egy
ismert gömbhalmazzal azonosított a távoli csillagváros külső régióiban.
Az égitest a detektált röntgensugárzás intenzitása alapján az
ultrafényes röntgenforrások közé tartozik, melyekre az jellemző, hogy
sugárzásuk sokkal erősebb, mint amit egy csillagtömegű fekete lyuk
képes lenne kibocsátani. A most felfedezett objektum esetében mintegy
száz naptömegnyi lehet a kompakt égitest tömege, amit vagy több, kisebb
méretű fekete lyuk összeolvadása, vagy nagy mennyiségű külső anyag
elnyelése magyarázhat.
Az
NGC 4472 (M49) jelű elliptikus galaxis, amelynek egyik gömbhalmazában
elsőként észleltek a kutatók a középnehéz fekete lyukat (Forrás:
NOAO/AURA/NSF)
Nem
szabad azonban arról sem megfeledkezni, hogy az ultrafényes
röntgenforrások nem csak "középsúlyú" fekete lyukakkal modellezhetők.
Másik lehetőség például egy szűk nyalábba fókuszált sugárzás, ami
nagy sebességű gázkilövelléseknél, azaz jeteknél felléphet,
eredményeként pedig a távoli égitestet fényesebbnek látjuk, mintha
gömbszimmetrikus lenne a kisugárzás.
Forrás: ESA News, 2007. január 3.