Óriási galaxis a híres fekete lyuk körül

13590

2019. április 10-én az Event Horizon Telescope (EHT) nyilvánosságra hozta a világ első felvételét egy fekete lyuk eseményhorizontjáról, azaz arról a területről, ahol a fotonok nem tudnak elszökni a fekete lyuk erős gravitációs teréből. Az óriási, 6,5 milliárd Napnak megfelelő tömegű fekete lyuk az M87-es elliptikus galaxisban található.

Az M87-es galaxis ködös, kék felhőnek látszik a NASA Spitzer Space Telescope felvételén. A galaxis középpontjában fekete lyuk található, mely két nagyenergiájú anyagáramot bocsájt ki. (NASA/JPL-Caltech/IPAC)

Az M87 körülbelül 55 millió fényévre van a Földtől és több mint 100 éve kutatják. Számos felvétel készült róla, többek között a Hubble- és Chandra-űrtávcső és a NuSTAR is célba vette már. 1918-ban Heber Curtis csillagász vette észre először a „különleges egyenes sugarat”, mely a galaxis centrumából indult ki. Ez a fényes, nagyenergiás anyagból álló jet, mely a fekete lyuk körül nagy sebességgel keringő anyagból születik, a rádiótól egészen a röntgenig számos hullámhosszon megfigyelhető. Amikor a jet részecskéi beleütköznek a csillagközi teret ritkásan kitöltő anyagba, lökéshullámot létrehozva infravörös és rádióhullámhosszon is sugároznak, ellenben látható tartományon nem. A Spitzer felvételén a lökéshullám látványosabb, mint maga a jet.

A NASA Spitzer Space Telescope által készített nagy látószögű felvétel az M87 galaxisról. A felső kis képkocka a két lökéshullámot mutatja, az alsó pedig az elmúlt hetekben híressé vált fekete lyuk sziluettjét mutatja. (NASA/JPL-Caltech/Event Horizone Telescope Collaboration)

A fényesebb jet, mely a galaxis centrumában található, szinte pontosan a Föld irányába áll. Látszó fényességét a relativisztikus effektusok erősítik, amit közel fénysebességű mozgása idéz elő. A jet által kirajzolt útvonal csak kissé tér el a látóiránytól a galaxishoz képest, így valamennyire látjuk a részecskeáram hosszát is. A lökéshullám azon pont körül jelenik meg, ahol a jet meghajlani látszik, ezzel kiemelve azokat a tartományokat, ahol a gyorsan mozgó részecskék a galaxisban levő gázzal ütközve lelassulnak.

A másik jet ezzel ellentétben olyan sebességgel távolodik tőlünk, hogy a relativisztikus effektusok miatt szinte minden hullámhosszon láthatatlan. A csillagközi médiumban keltett lökéshulláma azonban még innen is látszik.

A galaxis centrumától balra található lökéshullám egy fordított C betűre hasonlít. Bár optikai felvételeken nem látható, de rádiótartományon megfigyelhető, mint például az alábbi képen is (National Radio Astronomy Observatory’s Very Large Array).

M87 galaxis a Very Large Array (VLA) rádióteleszkóp 1989. februári felvételén. Rajta hatalmas, buborékhoz hasonló alakzatokkal, ahol a galaxis centrumában levő fekete lyukból kiáramló szubatomikus részecskék hatása keltette rádiósugárzás mérhető. A hamis színes felvétel a rádiójel erősségének felel meg. (National Radio Astronomy Observatory / National Science Foundation)

Az infravörös, rádió, látható, röntgen és extrém nagy energiájú gamma-hullámhosszú megfigyeléseket összekombinálva vizsgálják a kutatók ezeket az erőteljes részecskeáramokat, avagy jet-eket. Egyik fő cél a biztos lábakon álló elmélet felállítása, mellyel megérthetjük, a fekete lyukba bevonzott gázból hogyan alakulnak ki kiáramló jet-ek. A felvételen a 3,6 és 4,5 mikronos infravörös fény kékre és zöldre van színezve, ezzel láthatóvá téve a csillagok eloszlását, míg a 8,0 mikronon fényesen látszó por vörös színt kapott. A felvétel a Spitzer teleszkóp kezdeti, „hideg” küldetése alatt készült.

Forrás: NASA JPL

Hozzászólás

hozzászólás