A csillagászok régóta tudják, hogy a spirálgalaxisok nagy részének középpontjában tekintélyes méretű fekete lyukak lappanganak. Ezek tömegének meghatározásához a galaxisok szívében található csillagok mozgásának aprólékos vizsgálata szükséges, ami csak a legközelebbi, hozzávetőleg 30-40 csillagváros esetében kivitelezhető.
A Marc Sieger (University of Arkansas) vezette csoport talált egy olyan egyszerű módszert, amellyel távolabbi galaxisok esetén is meghatározható a központi fekete lyuk tömege: amennyiben a spirális szerkezet felismerhető, összefüggés teremthető a karok csavarodottsági foka és a fekete lyuk tömege között. A kutatók először 25 olyan közeli galaxist vizsgáltak meg – köztük a Tejútrendszert és az Androméda-ködöt (M31) is – amelyekre vonatkozóan a központi objektum tömegét már egyéb módszerrel sikerült meghatározni.
Az M31 középpontjában egy viszonylag masszív (170 millió naptömegnyi) fekete lyuk található, ehhez szorosan feltekeredő karok társulnak, a karok mért hajlási szöge mindössze 7 fok. A szintén a Lokális Halmazhoz tartozó közeli M33 esetében laza, 42 fokban felcsavarodó karokat figyelhetünk meg, és a központi objektum is "pehelysúlyú": csupán 1500 naptömegnyi anyaggal bír. Tejútrendszerünk a kettő közé esik: a központi fekete lyuk tömege közel 4 millió naptömeg, míg a karok feltekeredettségének szöge 22 fok.
Az Androméda-köd közepén egy termetes fekete lyuk lapul, amihez szorosan feltekert karok tartoznak. [Conrad Jung]
A kutatók szeretnék kiterjeszteni a módszert távoli galaxisok esetére is: hatalmas távcsöveinkkel 8 milliárd fényéves távolságban is felismerhető a spirális szerkezet és ezen egyszerű módszer segítségével meghatározható a központi fekete lyukak tömegének időfüggése is, hiszen egyre nagyobb távolságokban lévő objektumok tanulmányozása az Univerzum egyre korábbi korszakaiba enged bepillantást nyerni.
Az M33 lazán tekergő karokat mutat, a központi fekete lyuk tömege pedig igen kicsi a galaxisok világában. [T.A. Rector/M. Hanna, NRAO/AUI/NOAO/AURA/NSF]
Ilyen módszerekkel, még ha csak statisztikai értelemben is, de vizsgálható a nagytömegű fekete lyukak időbeli fejlődése: a Hubble Űrtávcső már 700 távoli spirálgalaxisról készített felvételt a GOODS program (Great Observatories Origins Deep Survey, kb. Nagy Obszervatóriumok Átfogó Felmérése az Univerzum korai korszakára vonatkozóan) keretében, tehát megérett az idő az ilyesfajta tanulmányokhoz. A kutatók cikke a május 10-i Astrophysical Journal Letters folyóiratban jelent meg.
Forrás: Astronomy, 2008.06.02.
