Az Univerzum eddig ismert legnagyobb víztározója

876

A vizsgált, APM 08279+5255 jelű kvazár mintegy 12 milliárd fényév távolságban található, ezért az irányából észlelt sugárzás az Univerzum korai fázisából származik, amikor mindössze még csak 1,6 milliárd éves volt. A kutatók szerint különleges körülmények kellenek ahhoz, hogy ekkora mennyiségű víz legyen jelen az objektumban.

A kvazárok valójában nagyon távoli, fiatal galaxisok. Hatalmas mennyiségű sugárzást bocsátanak ki, amint a központjukban lévő fekete lyukak – rendkívül erős gravitációjuk révén – elnyelik a környezetükben lévő gáz- és poranyagot. Ez a gáz és poranyag egy korongot alkotva spirális pályán folyamatosan esik a központi fekete lyuk felé, emiatt erősen felhevül és jelentős sugárzást bocsát ki. A vizsgált kvazár középpontjában egy 20 milliárd naptömegű fekete lyuk található, a körülötte lévő, több száz fényév nagyságú akkréciós (anyagbefogási) korong pedig a Nap energiájának mintegy 3000 milliárdszorosát sugározza ki.

MISSING DST IMAGE!!!!

Jelenlegi elképzeléseink szerint a kvazárokban a fekete lyukat jelentős por- és gázkorong veszi körül, amelynek anyagát a fekete lyuk idővel elnyeli. A vizsgált kvazár is az ábrához hasonló lehet, azzal a különbséggel, hogy feltételezhetően nem oldalról, hanem felülről látunk rá a fekete lyukra és az azt körülvevő gázburokra. (Kép: NASA/ESA)

Nem meglepő, hogy vízmolekulák már az Univerzum korai szakaszától kezdve jelen vannak, mivel a hidrogén és az oxigén a leggyakoribb elemek közé tartoznak. Víz a Tejútrendszerben is jelentős mennyiségben előfordul, bár a vízmolekulák jelentős része porrészecskék felszínén fagyott állapotban található. Meglepő módon a vizsgált kvazárban saját galaxisunk gáz halmazállapotú vízkészletének 4000-szeresét sikerült kimutatni, a kutatók szerint pedig ehhez speciális körülmények szükségesek.

Mivel a vízmolekulák észlelt sugárzása a kvazár esetében a felhevült, a fekete lyuk körül spirálozó gázanyagból ered, a megmért sugárzás alapján meghatározhatóak ennek a gázanyagnak a tulajdonságai. Ez alapján kiderült, hogy a gáz 220 Kelvin hőmérsékletű, ami több mint ötszöröse a Tejútendszerben mért értéknek és tíz – százszor sűrűbb is annál.

A víz csupán egyike azon számos molekulának, amely a kvazárban a fekete lyukat körülvevő korongban található, jelenléte pedig elárulja, hogy nem csak röntgen tartományban, hanem infravörös tartományban is sugároz a felhevült anyag. A többi megvizsgált molekulával, pl szén-monoxiddal együttesen a fekete lyukat körülvevő gázanyag össztömegét is meg lehetett becsülni. Eszerint akkora mennyiségű gázanyag található a fekete lyuk körül, hogy jelenlegi tömegének akár hatszorosára is „meghízhat”. Jelenleg még nyitott kérdés, hogy vajon az összes gázt magába szippantja-e a fekete lyuk vagy belőle csillagok is keletkezhetnek, illetve egy része kilökődik-e a fekete lyuk környezetéből.

A mérések a Hawaii-szigeteken található Mauna Kea vulkán tetején létrehozott távcsőpark egyik, szubmilliméteres tartományban működő távcsövével (CSO, Caltech Submillimeter Observatory) készültek. A tízméteres távcsővel felfogott sugárzás detektálásához egy speciális műszert használtak (Z-Spec), amely egy rendkívül érzékeny spektrométer. Különlegessége, hogy a szubmilliméteres tartományban jelentős spektrális tartományt fed le egyszerre a többi hasonló műszerhez képest, így például a vízmolekulának több vonalas spektrumát is észlelték vele.

A felfedezés alátámasztja, hogy a milliméteres és szubmilliméteres hullámhosszú sugárzások tartománya még számos meglepetést tartogat. Ez a csillagászat egyik napjainkban felvirágzó ága, amelynek következő lépéseként egy még nagyobb, 25 méteres távcsövet építenek majd a chilei Atacama-sivatag közelében. Ennek a távcsőnek a segítségével tovább vizsgálhatók lesznek a távoli, az Univerzum korai állapotát mutató galaxisok.

Forrás: NASA-PR, 2011.07.22.

Hozzászólás

hozzászólás