Gigantikus ütközés nyomai

602

Ralph Kraft (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) és kutatócsoportja a 3C 438 jelű galaxisnak otthont adó galaxishalmazról röngtentartományban készített felvételeket a Chandra röntgentávcsővel. Az objektum már régóta ismert intenzív robbanások forrásaként, amit minden valószínűség szerint a központi galaxisban levő nagyon nagy tömegű fekete lyuk aktivitása okoz. Az eddig megfigyelt kitörések energiája azonban messze nem elegendő a most felfedezett új struktúra magyarázatához.

A Chandra feltételein ugyanis egy nagyon intenzív folyamatra utaló, több mint kétmillió fényév hosszúságban elhúzódó, rendkívül forró gázfelhőt találtak. Az igen ritka, ám 170 millió fokra (!) felhevült gázanyag kitölti az egész galaxishalmazt, melynek billiárd (milliószor milliárd) naptömegnyi anyaga köti meg a felhőt gravitációs erejével. A hatalmas képződmény roppant mérete, illetve szélsőségesen magas hőmérséklete csak kivételesen drámai eseménnyel magyarázható. A kutatók ugyan egyelőre nem biztosak abban, mi vezethetett a struktúra létrejöttéhez, de a lehetséges folyamatok számát sikerült néhányra leszűkíteni.

 

A halmaz központi galaxisa, a 3C 438 különböző hullámhosszakon készített képei. Balra a látható fény tartományában felvett kép, jobbra a magas hőmérsékletű tartományokat kitűnően mutató röntgenkép (Forrás: Palomar Observatory DSS [optikai kép], NASA/CXC/CfA [röntgenkép]) 

Egyik lehetőség, hogy a képződményt egy olyan kitörés hozta létre, amelyet a központi nagy tömegű fekete lyukba hulló anyag idézett elő. Bár a fekete lyuk jelentős mennyiségű anyagot szippant magába, ennek egy részét két irányított gázkilövellésben, azaz jetben igen nagy sebességgel kifújja, amelyek így felhevítik és félrelökik a környező gázanyagot. Amennyiben valóban a fekete lyukból eredő kitörés okozta a megfigyelt jelenséget, messze ez volt a legnagyobb energiájú hasonló folyamat, aminek során mintegy 30 milliárd naptömegnyi anyagnak kellett a fekete lyukba zuhannia 200 millió év alatt. Ez a növekedési ütem azonban a kutatók szerint elméletileg is nagyon valószínűtlen.

A röntgentartományban igen fényes ív létrejöttére a másik, valószínűbbnek tekintett magyarázat, hogy két nagy tömegű galaxishalmaz találkozását figyelhetjük meg éppen, amint 6,5 millió km/órás sebességgel összeütköznek. A halmazokban levő gázfelhők viharos találkozása lökéshullámokat kelt, amelyek jelentős nyomáskülönbséget okoznak az ütközés határvonala mentén, ezzel párhuzamosan pedig felhevítik az anyagot. Ez alakítja ki végül is az ív alakú képződményt, amely leginkább egy hatalmas időjárási frontra emlékeztet.

Az ütközéses elmélettel szemben gondot jelent, hogy a röntgenképen két kiugróan forró csomónak kellene látszania, míg a mérések csak egyet mutatnak. A probléma további vizsgálatához újabb űrbéli röntgenmérésekre lesz szükség, amihez a Chandra és az XMM-Newton műszereit fogják használni.

Forrás: Chandra Press Release, 2007. május 30.

Hozzászólás

hozzászólás