István, Vajk
17 °C
22 °C

Éhező fekete lyuk a Tejútrendszerben

2013.09.17. 10:31
A Chandra röntgenműholddal végzett hosszú méréssorozat eredményei választ adhatnak arra a kérdésre, hogy a Tejútrendszer centrumában lévő szupermasszív fekete lyuk körüli anyag miért olyan halvány röntgennel vizsgálva.

A Chandra röntgenműholddal végzett méréssorozat szerint a 26 ezer fényévre, a Tejútrendszer középpontjában elhelyezkedő, 4 millió naptömegnyi fekete lyuk, a Sagittarius A* (röviden Sgr A*) gravitációs csapdájába esett anyag kevesebb mint 1%-a éri csak el az eseményhorizontot, és tűnik el végleg mögötte. A gáz nagyobb része még a kritikus tartományba való behatolás előtt kidobódik a fekete lyuk veszélyes környezetéből, így nem táplálja a fekete lyukat.  A fekete lyuk megközelítése miatt szuperforróvá melegedő anyag nem elegendő ahhoz, hogy jelentős intenzitású röntgensugárzást bocsásson ki.

A megfigyelés eredményei a Chandrával valaha végrehajtott leghosszabb észlelési sorozaton alapulnak. A kutatók tavaly 5 hétnyi megfigyelési anyagot gyűjtöttek az Sgr A*-ról. A galaxisok kialakulásáról és fejlődéséről szóló elméletek szerint a nagy galaxisok centrumában a miénkhez hasonló, de nagyobb fekete lyukak találhatók, de a legtöbbjük túl messze van ahhoz, hogy hatékonyan észleljük a röntgensugárzást. A vizsgálatot vezető Q. Daniel Wang szerint a közelsége miatt a Sgr A* alkalmas arra, hogy részleteiben is tanulmányozhassuk a folyamatot.

A kompozit kép az Sgr A* tágabb környezetét mutatja a Chandra röntgen- (kék) és a Hubble infravörös (barna és bíbor) felvételeiből összeállítva. Az inzertben az Sgr A* mintegy fél fényév átmérőjű közvetlen szomszédságában áramló, a kibocsátó fiatal, nagy tömegű csillagok eloszlását is tükröző szuperforró gáz diffúz röntgensugárzása látható.
A kompozit kép az Sgr A* tágabb környezetét mutatja a Chandra röntgen- (kék) és a Hubble infravörös (barna és bíbor) felvételeiből összeállítva. Az inzertben az Sgr A* mintegy fél fényév átmérőjű közvetlen szomszédságában áramló, a kibocsátó fiatal, nagy tömegű csillagok eloszlását is tükröző szuperforró gáz diffúz röntgensugárzása látható.
Fotó: Csillagaszat.hu

Az új eredmények azt mutatják, hogy az Sgr A* esetében a röntgensugárzás forrása nem kis tömegű csillagok koncentrált halmaza, mint azt egyes modellek jósolják. Ellenkezőleg, a röntgensugárzás intenzitáseloszlása azt jelzi, hogy forrása korongszerűen eloszló fiatal, nagy tömegű csillagok csillagszeléből származó, a fekete lyuk közelébe jutó gáz.

Ahhoz, hogy a gáz egy része átléphesse az eseményhorizontot, energiát és impulzust kell veszítenie. Ez úgy lehetséges, hogy azt a maradék anyag viszi el, ami így kidobódik a fekete lyuk közeléből. Feng Yuan, a Shanghai Astronomical Observatory munkatársa szerint az emberek egy része úgy gondolja, hogy egy fekete lyuk mindent elnyel, ami felé sodródik, az Sgr A* esete azonban mutatja, hogy néhánynak nagyon meg kell harcolnia ezért, mivel a gáz nagyon diffúz és forró. Az Sgr A*-gal ellentétben a kvazárokat hajtó központi fekete lyukak, az AGN-ek jóval sűrűbb és hidegebb gázt tároló tartományokból táplálkoznak, ezért a röntgensugárzásuk is intenzívebb, mint az Sgr A* sugárzása.

Fantáziarajz az Sgr A* környezetéről. A vörös korong a fekete lyuk által befogott és befele spirálozó forró gázt jelzi. A gáz forrása a kék színnel jelölt, az Sgr A* körül keringő fiatal, nagy tömegű, forró csillagok csillagszele. Az illusztráció azt is mutatja, hogy eközben nagyon nagy mennyiségű anyag áramlik kifele, ami magyarázza a kis röntgenintenzitást.
Fantáziarajz az Sgr A* környezetéről. A vörös korong a fekete lyuk által befogott és befele spirálozó forró gázt jelzi. A gáz forrása a kék színnel jelölt, az Sgr A* körül keringő fiatal, nagy tömegű, forró csillagok csillagszele. Az illusztráció azt is mutatja, hogy eközben nagyon nagy mennyiségű anyag áramlik kifele, ami magyarázza a kis röntgenintenzitást.
Fotó: Csillagaszat.hu

Az Sgr A* eseményhorizontja egyfajta árnyékot vet a fekete lyukat körülvevő izzó anyagra. Wang és munkatársainak eredménye segítheti azokat az erőfeszítéseket, melyek azt célozzák, hogy ezt az árnyékot rádióteleszkópokkal is észlelni tudjuk, majd megértsük, hogy pontosan miről is van szó. A kutatás annak a megállapításában is segíthet, hogy a fekete lyuk körül keringő csillagok és gázfelhők milyen hatást gyakorolnak a be- vagy kifele áramló anyagra.