„Rejtőzködő” fekete lyukakra bukkant a Swift

Az utóbbi évek felfedezései alapján született elméleti jóslatok szerint nagy valószínűséggel a legtöbb galaxis belsejében találhatóak szupernehéz (több millió, vagy akár több milliárd naptömeget elérő) fekete lyukak, de ezek kimutatása nem minden esetben egyszerű feladat. A központi fekete lyukak körül áramló anyag ugyanis egy rendkívül vastag korongot alkot, ami elnyeli a belső tartományokból érkező látható, ultraibolya és röntgensugárzást; így, ha egy ilyen rendszerre az éléről látunk rá, ezekben a tartományokban nincs sok esély a megtalálására. Az infravörös sugárzás nagy része ugyan átjut a korongon, de ezt nehéz megkülönböztetni a csillagközi anyag hasonló sugárzásától, míg rádiótartományban egyelőre kevésbé hatékonyan működik az égbolt folyamatos, nagyléptékű letapogatása.

A mélyen beágyazott fekete lyukak esete azért is különösen érdekes, mert az elméleti szakemberek szerint ezek az objektumok lehetnek a világűr röntgen-háttérsugárzásának fő forrásai. Röntgentartományban a teljes égbolt erőteljesen sugároz, ám ennek a nagy intenzitású "fotontengernek" az eredetét mindezidáig nem sikerült pontos mérésekkel megmagyarázni.

Úgy tűnik, hogy a Swift űrtávcsővel végzett, nagy energiájú égboltfelmérő program egy jelentős lépéssel közelebb vitte a kutatókat a fentebb említett kérdések megválaszolásához. A Swift egyik fő műszere, a BAT (Burst Alert Telescope) folyamatosan térképezi a világűrt az ún. kemény röntgen tartományban (15-200 keV), elsősorban azért, hogy nagy energiájú, tranziens jelenségeket (főként gammakitöréseket) detektáljon. A 2004 óta folyó program egyúttal a jelenlegi legnagyobb érzékenységű és legjobb mintavételezésű égboltfelmérés ebben a hullámhossztartományban, és fontos adatokat szolgáltat a folyamatosan nagy energiákon sugárzó égitestekről is – elsősorban az aktív galaxismagokról.

A kutatási programot irányító, nemzetközi csoport nemrég tette közzé az első összesítő tanulmányt az ezen objektumokkal kapcsolatos vizsgálatokról. A Swift által detektált 199 aktív galaxismag között 9 olyan is található, melyeknél az akkréciós korongra közel éléről látunk rá, azaz a központi fekete lyuk tőlünk nézve vastag por- és gázanyag mögött rejtőzik. Ezeket a szupernehéz objektumokat a korábbi röntgenfelmérések során nem tudták kimutatni, ehhez csak a Swift érzékenysége volt elegendő.

A felvett röntgenspektrumok analízise arra is rámutatott, hogy az eddig rejtve maradt aktív galaxismagok jelenthetik a kozmikus röntgen-háttérsugárzás fő forrását (lásd az ábrát). Ezt a képet erősíti a kutatócsoport további eredménye, miszerint a most talált objektumok valószínűleg csak a jéghegy csúcsát jelentik: egy még érzékenyebb röntgenfelmérés során a jelenleginél is jóval több (az aktív galaxismagok összlétszámának akár 20-30 százalékát is kitevő), sűrű porfelhők mögött "megbúvó" szupernehéz fekete lyukat találhatunk majd.