Kóborló, nagy tömegű fekete lyukakra bukkantak törpegalaxisokban

5307

13 nagy tömegű fekete lyukat találtak távoli törpegalaxisokban, amelyeknek több mint a fele a galaxisközponttól távol kóborol.

Művészi illusztráció egy ütközés során eltorzult törpegalaxisról és egy hatalmas fekete lyukról annak szélén (lásd a kiemelést). Az ábrán látható a körülötte összegyűlt, befelé örvénylő anyag, az akkréciós korong, és a belőle kilövellő jetek. (Forrás: Sophia Dagnello / NRAO / AUI / NSF)

A felfedezés új löketet adhat a korai Világegyetemben kialakult nagy tömegű fekete lyukak kutatásának. A most talált fekete lyukak mindegyike egymilliárd fényévnél közelebb található a Földtől.

Ezek a törpegalaxisok százszor kisebbek a Tejútnál, a legkisebb olyan galaxisok, amelyekről biztosan tudjuk, hogy nagy tömegű fekete lyuk van bennük. A kutatók azt feltételezik, hogy a bennük lévő fekete lyukak nagyjából 400 ezer naptömegűek.

„Reméljük, hogy a vizsgálatukkal megtudhatjuk, hogyan alakultak ki a hasonló fekete lyukak a korai Világegyetemben, hogyan nőttek galaktikus ütközések által több milliárd éven át, és végül hogyan lettek belőlük a Napnál több milliószor vagy milliárdszor nagyobb tömegű, szupernehéz fekete lyukak, amelyekkel a nagyobb galaxisokban találkozhatunk.” – mondta Amy Reines (Montana State University).

Reines és munkatársai az új-mexikói VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) rádiótávcső-hálózat segítségével tették a felfedezést, amiről az Amerikai Csillagászati Társaság honolului találkozóján számoltak be. A kutatók 2011-ben fedezték fel az első nagy tömegű fekete lyukat egy törpegalaxisban. A felfedezés olyannyira meglepő volt, hogy újabb rádiócsillagászati kutatásokat sürgetett.

A kutatók a NASA-Sloan csillagtérképből, a látható tartományban megfigyelhető galaxisok atlaszából választottak ki mintagalaxisokat. Olyan csillagvárosokat kerestek, amelyek csillagainak tömege összesen kevesebb, mint 3 milliárd naptömeg, így a Tejút egyik kísérőjéhez, a Nagy Magellán-felhőhöz hasonlóak. A mintagalaxisok közül azokat választották ki, amelyek az Egyesült Államok Nemzeti Rádiócsillagászati Obszervatóriumának 1993 és 2011 között végzett FIRST (Faint Images of the Radio Sky at Twenty centimeters) felmérésében is megjelennek.

Ezután a VLA rádiótávcső-hálózattal újabb, nagy felbontású képeket készítettek a kiválasztott 111 galaxisról.

„A VLA-val végzett új észlelések felfedték, hogy a galaxisok közül 13-ban valószínűleg van nagy tömegű, a környező anyagot aktívan fogyasztó fekete lyuk. Meglepődtünk, amikor rájöttünk, hogy a 13 galaxisnak több mint a felében a nagy tömegű fekete lyuk nem a galaxis központjában helyezkedik el, ahogy az nagyobb galaxisok esetében lenni szokott.” – mondta Reines.

A csillagászok 13 törpegalaxisban találtak fekete lyukakat (piros kereszttel jelölve), amelyeket a fenti képek a látható és az infravörös tartományban mutatnak. A fekete lyukak több mint a fele a galaxisközponttól távol helyezkedik el. (Forrás: A. E. Reines et al.)

A kutatók szerint ennek az lehet az oka, hogy a megfigyelt galaxisok korábban más galaxisokkal ütközhettek. Ezt a számítógépes szimulációk is megerősítették, amelyek szerint a törpegalaxisokban található nagy tömegű fekete lyukak nagyjából fele a galaxisok peremén kóborolhat.

„Megtudtuk, hogy a nagy tömegű fekete lyukak keresését ki kell terjesztenünk a törpegalaxisok központján túlra. Így ismerhetjük meg jobban a galaxisok szerkezetét, és tudhatunk meg még többet azokról a folyamatokról, amelyek a korai Világegyetemben az első nagy tömegű fekete lyukakat létrehozták.” – mondta Reines.

Az eredményeket leíró tanulmány a január 1-jei Astrophysical Journal szaklapban jelent meg, és az arXiv preprint portálon online is elérhető.

Forrás: NRAO

Hozzászólás

hozzászólás