Az Európai Déli Obszervatórium (ESO) csillagászai az Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) távcsőrendszer felvételei és a Nagyon Nagy Távcső (Very Large Telescope – VLT) MUSE spektrográfjának adatai alapján egy fekete lyuk által működtetett grandiózus gázszökőkutat azonosítottak az Abell 2597 galaxishalmaz legfényesebb galaxisában. A hatalmas kozmikus szökőkutat ki- és beáramló gázok alkotják. Ilyen teljes áramlási ciklust egyetlen rendszeren belül korábban még nem figyeltek meg a kutatók.
Az ALMA távcsőrendszer segítségével kimutatott gázok befelé hullanak, míg a MUSE felvételei a fekete lyuk által kilövellt, kifelé áramló hatalmas gáznyalábokat mutatnak. Forrás: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tremblay et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; NASA/Chandra; ESO/VLT.
A kolosszális méretű galaktikus szökőkút tőlünk mindössze egymilliárd fényévre, a közeli Abell 2597 katalógusjelű galaxishalmazban működik. Egy távoli galaxis szívét jelentő nagy tömegű fekete lyuk hideg molekulafelhőket pumpál az extragalaktikus térbe, az anyag pedig özönvízszerű galaktikus esőzéshez hasonlóan hullik vissza a fekete lyukra. Egy ilyen hatalmas kozmikus szökőkútban működő ki- és beáramlásokat egyszerre még sosem figyeltek meg máshol. A jelenség forrása az Abell 2597 halmaz legfényesebb galaxisának belső 100 ezer fényéves régiójában található.
„Ez lehet az első olyan rendszer, amelyben egyértelműen észleltük mind a fekete lyuk felé beáramló hűvös molekulafelhőket, mind pedig a ki- vagy feláramló anyagsugarakat, amelyeket a fekete lyuk lövell ki magából” – magyarázza Grant Tremblay, a Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics jelenlegi, illetve az ESO korábbi munkatársa, a kutatócsoport vezetője. – „A hatalmas galaxis közepén ülő szupernagy tömegű fekete lyuk úgy működik, mint egy szökőkút mechanikus pumpája.”
Tremblay és csapata az ALMA rádiótávcső-rendszer segítségével tárta fel a molekulafelhőkben megtalálható szén-monoxid elhelyezkedését és mozgásait. Ezek a –250 – –260 °C hőmérsékletű hideg molekulafelhők a jelek szerint mind a fekete lyuk felé hullanak. A kutatócsoport továbbá az ESO Nagyon Nagy Távcsövén (Very Large Telescope – VLT) működő MUSE spektrográf segítségével a fekete lyukból kiáramló, melegebb gázok által alkotott anyagnyalábokat, jeteket is kimutatott.
„Munkánk különlegessége a jelenség részletes, együttes vizsgálata az ALMA és MUSE kombinált adatai révén” – folytatja Tremblay. – „A két eszköz rendkívül eredményesen használható együtt.”
A kombinált adathalmaz teljes képet ad a folyamatról; hideg gáz hullik a fekete lyukra, ez beindítja az anyagbefogást, ami pedig fénylő plazmanyalábok gyors kiáramlásával jár együtt. Ezek a plazmanyalábok egy látványos szökőkút vízsugarához hasonlóan spriccelnek széjjel. A gáznak azonban esélye sincs elszökni a galaxis gravitációjának fogságából, így kihűl és lelassul, végül pedig esőhöz hasonlóan hullik vissza a fekete lyukra, ahol a körfolyamat önmagába zárul.
Ez a megfigyelés a galaxisok életciklusára is új fényt vethet. A kutatók gyanúja szerint az általuk feltárt folyamat nem csak általános, de valószínűleg a galaxiskeletkezés megértése szempontjából kulcsfontosságú is lehet. Habár a hideg molekuláris gázoknak mind a ki-, mind a beáramlását korábban is megfigyelték már, ám most először észlelték ezeket egyszerre, egyetlen rendszeren belül. Ezzel igazolást nyert, hogy e kettő jelenség egyazon gigantikus körfolyamat két része.
Az Abell 2597 a Vízöntő csillagkép irányában látható, elnevezése pedig a népesebb galaxishalmazokat összegyűjtő Abell-katalógusból származik. Ez a katalógus tartalmazza többek közt a Fornax-halmazt, a Herkules-halmazt, és a Pandora-halmazt is.
Forrás: ESO
