Bence
10 °C
25 °C

Megfejtették a Tejút fekete lyukának titkát

2013.09.01. 08:01

Évek óta találgatják a kutatók, miért olyan kisétvágyú a Tejútrendszer közepén lévő fekete lyuk. A Sagittarius A* nevű fekete lyuk tömege négymilliószorosa a Nap tömegének. Méretéhez képes meglepően inaktívnak tűnik, nagyon keveset fal fel a körülötte lévő gázból és egyéb anyagokból.

20130829103238-0
Fotó: NASA

Most az MIT és a University of Massachusetts kutatói talán megtalálták a választ. Ehhez összesen hárommillió másodpercnyi anyagot vizsgáltak át, amelyet a Chandra X-Ray csillagvizsgáló készített. Kiderült, hogy a közeli sugárzás olyan anyagból származik, amely még azelőtt elszökik, hogy a fekete lyukhoz érne.

Mielőtt tovább lépnénk, nézzük mit jelent az anyag gyűjtése a fekete lyukaknál. A fekete lyuk definíciója szerint egy olyan égitest, amelynél a felszínre vonatkoztatott szökési sebesség eléri vagy meghaladja a fénysebesség értékét. Vagyis a fekete lyuk minden anyagot magába szív a környezetéből, melynek nincs elegendő nagy szökési sebessége.

Ez az anyag nem egyenes vonalban zuhan bele, hanem spirálisan mozog és ráadásul egyre jobban gyorsul. A forgómozgás során hatalmas súrlódás keletkezik, így a fekete lyuk óriási energiát is termel. A folyamatban az anyag olyan mértékben melegszik fel, hogy energiában gazdag röntgensugárzást bocsát ki.

Éveken keresztül vizsgálták a Tejútrendszerben lévő fekete lyukat, és még a legerősebb távcsövek is nagyon halvány aktivitást tudtak kimutatni. Sok elmélet született arról, hogy a Sagittarius A* miért ilyen kisétkű. Egyes elméletek szerint az anyag még azelőtt elszökik, hogy a fekete lyuk képes lenne elnyelni azt, mások szerint az égitest egyszerűen nem hatékonyan sugároz. Olyanok is akadtak, akik szerint a röntgensugárzás nem is a fekete lyukból jön, hanem közeli csillagok csoportjából.

Minden egyes elméletre szimulációt is készítettek a kutatók, amelyekkel az égitest körüli sugárzást próbálták megérteni. A mostani tanulmány szerzői elsőként a Sagittarius A* körüli röntgensugárzásra koncentrált. A NASA Chandra röntgencsillagászati műholdjának röntgenképeit vizsgálták meg, elsősorban a vasatomra koncentrálva. A vas ugyanis a csillagok felszínén és a fekete lyukak körüli gázban is megtalálható – a csillagok felszíne azonban jóval hidegebb, mint a gázfelhő a fekete lyukak körül.

Hogy kiderüljön, honnan jött a röntgensugárzás része, a kutatók kiszámolták a vas hőmérsékletét. Túl forrónak találták ahhoz, hogy a környező csillagokból származzon, ezért arra a következtetésre jutottak, hogy a fekete lyuk körüli gázból származik.

Bár a vizsgálat azt feltételezné, hogy elegendő gáznemű anyag van ott, amit az égitest be tudna kebelezni, a fekete lyuk aktivitásának alacsony szintje arra enged következtetni, hogy mégsem ez a helyzet. A legkézenfekvőbb magyarázat erre az, hogy a gáznemű anyag még azelőtt elszökik, mielőtt a fekete lyuk egyáltalán képes lenne magához vonzani azt.

Mike Nowak, az MIT kutatója szerint az energia nagy része ellöki a gázt a fekete lyuktól és nem engedi beleesni. A kutatók megnézték a leghalványabb jeleket is, amelyeket a Chandra távcső rögzített. Az adatok alapján olyan apró kitöréseket is be tudtak azonosítani, amelyeket a távcső nem is látott. Az eredmény alapján folyamatos aktivitást feltételeztek a galaxis középpontjában, pont olyat, amilyenre számítottak a korábbi elméletek alapján.

Reinhard Genzel, a Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics professzora azt mondja, hogy a Sagittarius A* alacsony aktivitása akár tipikus is lehet a fekete lyukak egy részénél, azoknál amelyek alvásközeli állapotban vannak.