Egy nemzetközi csillagászcsapat a Max Planck Rádiócsillagászati Intézet (MPIfR) vezetésével először figyelt meg egy olyan jelenséget, amely évek óta tartó, erős rádiósugárzást bocsát ki egy szupernagy tömegű fekete lyuk környezetéből. A célpont az SDSS J110546.07+145202.4 jelű spirálgalaxis, amely nagyjából 1,8 milliárd fényévre található az Oroszlán csillagképben. A galaxis magja már nyolc éve kivételesen fényesen ragyog a rádióhullámok tartományában, ami a középpontjában lévő fekete lyuk rendkívüli aktivitására utal.
Az ilyen rövid életű rádiósugárzás jellemzően a fekete lyukak akkréciós korongjában uralkodó extrém fizikai körülmények miatt alakul ki, és ezt a jelenséget aktív galaxismagnak (AGN) nevezzük. A legtöbb megfigyelt rádió tranziens csupán napokig vagy hetekig tart, ám ez az eset már több éve tart, így ez az első ismert ilyen hosszú ideig fennálló jelenség a maga nemében. A felfedezésről szóló tanulmány az Astrophysical Journalban jelent meg.
A kutatók szerint a szupernagy tömegű fekete lyuk viszonylag kis tömegű, ugyanakkor rendkívüli sebességgel növekszik a környező anyag elnyelése révén. A rádióhullámokban megfigyelt kitörés egy nagy energiájú jet, vagyis anyagsugár jelenlétére utal, amelyet a fekete lyuk hoz létre az akkréciós korongból táplálkozva. Ez a folyamat az univerzum korai szakaszában gyakori lehetett, de ilyen közeli és hosszan tartó formában még soha nem sikerült megfigyelni.
Egyedülálló rádiójelenség a közeli világegyetemben
Stefanie Komossa, az MPIfR kutatója és a tanulmány vezető szerzője elmondta, hogy a gyorsan növekvő, kis tömegű fekete lyukakból származó erős rádiósugárzás önmagában is ritkaságnak számít. „Az, hogy egy ilyen objektum hosszú távon, éveken át rádiófényes állapotba kerüljön, korábban soha nem volt megfigyelhető” – hangsúlyozta a szakember. A csillagászok az új méréseket több obszervatórium archív adataival kombinálták, a röntgentől az optikai, a rádió- és infravörös tartományokig bezárólag.
A galaxis magjában lévő fekete lyuk tömege ugyan nem éri el a tipikus szupernagy tömegű fekete lyukakét, ám anyagfelvétele kivételesen gyors. Az elemzések szerint a fekete lyuk már évek óta folyamatosan akkretál, és ez indította el a megfigyelt jetet. A jelenség pontos oka, hogy miért tart ilyen sokáig, egyelőre ismeretlen, ám a kutatók remélik, hogy a Very Long Baseline Array (VLBA) távcsőrendszerrel végzett további megfigyelések segíthetnek a rejtély megoldásában.
A felfedezés azért is kiemelkedő, mert egy teljesen új galaxistípust képvisel: olyan objektumokat, amelyek rádiósugárzása drámai módon változik meg hosszú időskálán. Ez a viselkedés eddig csak az univerzum korai szakaszában, távoli galaxisokban volt elképzelhető, most azonban egy sokkal közelebbi példányon is tanulmányozható. A galaxis csupán 1,8 milliárd fényévnyire van, ami a kozmikus történelem utolsó kétmilliárd évének felel meg.
Ablak a korai univerzum fekete lyukaira
Ez a közeliség lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy eddig soha nem látott részletességgel vizsgálják a fekete lyuk körüli fizikai folyamatokat. „Az ilyen nagy energiájú események rengeteg információt nyújtanak – mondta Kovi Rose, a Sydneyi Csillagászati Intézet munkatársa. – A jetek és kitörések megfigyelésével tanulmányozhatjuk az univerzum legszélsőségesebb környezeteit.” A gyors anyagfelvétel és a jet képződése pontosan olyan jelenségek, amelyek az ősi galaxisokban jellemzőek, így ez a fekete lyuk egyedülálló „időablakot” nyithat a korai univerzum megértéséhez.
A kutatók szerint a jövőben a következő generációs rádiótávcsövek, mint a Square Kilometre Array (SKA) további hasonló rádió tranziens eseményeket fedezhetnek fel. Stefanie Komossa hozzátette: „Az SKA érzékeny műszereivel olyan átmeneti rádióforrásokat azonosíthatunk, amelyek eddig elkerülték a figyelmünket. Ez kulcsfontosságú lesz a korai univerzumról alkotott képünk hiányzó darabjainak pótlásához.”
A felfedezés tehát nemcsak egy ritka jelenségre világít rá, hanem új irányt mutat a fekete lyukak fejlődésének és a galaxisok középpontjában zajló folyamatok kutatásában. Az SDSS J110546.07+145202.4 galaxis mostantól az egyik legfontosabb célponttá válhat a csillagászok számára, akik a szupernagy tömegű fekete lyukak titkait szeretnék feltárni.
© : MPIfR
Forrás: Universetoday.com
