“Soványka” fekete lyuk pöfékelő aktivitással

774

Az aktív galaxisok szívében elhelyezkedő szupernehéz fekete lyukakból szórványosan kilövellő anyag rádiónyalábok (jetek) formájában észlelhető. Ugyanígy megfigyelhető kettős rendszerekben, melyek egyik tagja egy néhány naptömegű fekete lyuk. Vajon mindez jelenti-e azt is, hogy a rádiónyalábok létrejötte a fekete lyukak általános tulajdonsága? Egy francia vezetésű nemzetközi kutatócsoport elsőként detektált tranziens rádiójetet egy közepes tömegű fekete lyuktól, ami végleg megválaszolja a kérdést. A HLX-1 nevű forrást az ATCA ausztráliai rádióteleszkóppal észlelték. A mérések további megerősítésekkel szolgálnak a fekete lyuk tömegét illetően, amit 9000 és 90000 naptömeg közé becsülnek. Ez pontosan a közepes tömegű fekete lyukak tartományába esik. Ezen eredmény mintegy hidat képez a fekete lyukak populációjának két véglete közt.

Növekvő röntgenaktivitás és relativisztikus plazmakilövellés

A fekete lyukas rendszerekben a relativisztikus sebességgel történő plazmakilövellés első fázisát a megnövekedett röntgenaktivitás jelzi. Ezen első nagyenergiás jelet követően anyagkidobódásokat lehet megfigyelni, melyek közel fénysebességgel haladnak. Ezeket észleljük rádiójet formájában, jellemzően a Tejútrendszerben lévő fekete lyukas kettősöktől, bennük egy néhány naptömegű fekete lyukkal. A kutatókat különösen érdekelte a HLX-1-es forrás, mivel ez az objektum volt a jelenlegi legjobb jelölt közepes tömegű fekete lyukként. A HLX-1 az ESO 243-49 galaxisban található, 300 millió fényévre tőlünk.

Két röntgenkitörést észleltek a NASA Swift műholdjával, ami a HLX-1 röntgenállapotai közt történő átmenetben mutatkozott meg. Ez lehetővé tette a kutatók számára, hogy tanulmányozzák a forrás tulajdonságait az elektromágneses színkép másik végén, az ausztráliai ATCA rádióteleszkóppal. És valóban, egy tranziens rádióforrás tűnt fel a röntgenben aktív fázis alatt, a mérési hibán belül a röntgenforrás pozíciójában. A HLX-1 és a néhány naptömegű fekete lyukak hasonló tulajdonsága így szembeötlővé vált.

A rádióképek (zöld) a mintegy 300 millió fényévre található ESO 243-49 galaxis optikai képére (szürke) vetítve (utóbbi felvétel a Hubble űrteleszkóppal készült). A felső ábra a rádióképet mutatja
a Swift műholddal észlelt röntgenkitörés alatt. Az alsó képről már eltűnt a rádiósugárzás, ekkorra a röntgenkitörés is elmúlt. Az átmeneti rádiósugárzás jelzi a relativisztikus
plazmanyaláb (jet) megjelenését. A kék ellipszisek a képek bal alsó
sarkaiban a teleszkóp felbontását jelzik. A forrás nagy távolságából
fakadóan a jet nem felbontott, szemben a sokkal közelebbi,  tejútrendszerbeli kettős rendszerekkel.

A fekete lyukak univerzalitásának bizonyítéka

A HLX-1 forrás tranziens rádiónyalábja, amely egyaránt hasonlít a galaxismagok és a röntgenkettősök gázkilövelléseire, megerősíti a közös fizikai folyamatokat ezen objektumokban. Másrészt azt is bizonyítja, hogy a fekete lyukak mindeddig élesen elkülönülő kettős populációja között valóban léteznek átmeneti tömegméretű kompakt égitestek.

A szakcikk a Science Express 2012. július 5-i számában jelenik meg: “Radio Detections During Two State Transitions of the Intermediate Mass Black Hole HLX-1” (Natalie Webb, David Cseh, Emil Lenc, Olivier Godet, Didier Barret, Stephane Corbel, Sean Farrell, Robert Fender, Neil Gehrels, Ian Heywood)

Hozzászólás

hozzászólás