A fekete lyukak természete független a tömegüktől

800

Az Ursa Maior (Nagy Medve) csillagképben megfigyelhető, tőlünk 12 millió fényév távolságra lévő M81 katalógusjelű spirálgalaxis középpontjában az elképzelések szerint egy körülbelül 70 millió naptömegű fekete lyuk található. Maga a galaxis az ún. alacsony luminozitású AGN-k (aktív magú galaxisok) közé tartozik. Egy, a Chandra röntgenműhold adatain és földi bázisú megfigyeléseken alapuló új kutatás szerint ez a nagytömegű fekete lyuk pontosan ugyanolyan módon nyeli el a környezetében lévő anyagot, s bocsát ki energiát, ahogyan a nagytömegű csillagok magjának összeomlásakor keletkező sokkal kisebb társai. Ez az eredmény megerősíti az általános relativitáselmélet azon következtetését, hogy a fekete lyukak tulajdonságai nagyon hasonlóak, függetlenül a tömegüktől. Segíthet ugyanakkor abban is, hogy előrejelezzék egy egyelőre még csak hipotetikus új osztályba tartozó fekete lyukak paramétereit.

A 12 millió fényévre található, M81 katalógusjelű spirálgalaxis kompozit képe, melyet a NASA nagy űrobszervatóriumainak felvételeiből montíroztak össze. Az optikai képet (zöld) a Hubble, az infravöröset (rózsaszín) a Spitzer űrteleszkóp, míg az ultraibolya felvételt (bíbor) a GALEX készítette. Az inzertben a galaxis középpontjának a Chandra röntgenműhold által készített képe látható.
[Röntgen: NASA/CXC/Wisconsin/D. Pooley és CfA/A. Zezas; optikai: NASA/ESA/CfA/A. Zezas; ultraibolya: NASA/JPL-Caltech/CfA/J. Huchra et al.; infravörös: NASA/JPL-Caltech/CfA]

A 2005 február és augusztus között végzett, egyedülállóan hosszú időtartamot lefedő megfigyelésekhez a Chandra mellett három rádióantenna-rendszert (Giant Meterwave Radio Telescope, Very Large Array, Very Long Baseline Array), két milliméteres hullámhosszakon működő antenna-rendszert (Plateau de Bure Interferometer, Submillimeter Array) és az infravörös mérésekhez a Lick Obszervatórium távcsöveit használták. Az észlelések szimultán folytak, hogy az anyagbeáramlási rátában hosszabb idő alatt bekövetkező változások okozta fényességingadozások hatását ki lehessen küszöbölni. Jelenleg a Chandra az egyedüli műhold, ami képes a központi fekete lyuk jóval halványabb röntgensugárzását a galaxis teljes emissziójától különválasztani, illetve a körülbelül 17 parszek méretű galaxismagot a környezetétől izolálni.

A Sera Markoff (University of Amsterdam) vezette kutatócsoportnak az M81 magjában található nagytömegű fekete lyuk környezetének rövidebb és hosszabb időskálákon zajló spektrális változásait sikerült egy olyan modellel leírnia, melyet eredményesen használnak a röntgenkettősök ún. "hard" állapotának jellemzésére. Ebben a fázisban a csökkenő anyagbeáramlási ráta és az anyagbeáramlási korong gyengülő emissziója mellett is nő a rendszer energiakibocsátása, mégpedig a korongra merőleges kompakt kilövellések (jet) megjelenésének és hosszabb időszakon keresztüli fennmaradásának köszönhetően. Ez pedig azt jelenti, hogy a röntgenkettősökben található néhány (tucat) csillagtömegnyi fekete lyukakra alkalmazható modell jól működik/működhet a sokmilliószor nagyobb tömegű központi fekete lyukakra is, s így ezek az egzotikus objektumok valóban egységes keretbe illeszthetők.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás