Miklós
-7 °C
4 °C

Fekete lyuk a Tejút közepén?

2001.09.07. 12:47
Amerikai csillagászok szupernehéz fekete lyukat vélnek felfedezni a Föld körül keringő Chandra röntgentávcső egyik felvételén. Az erős röngtensugárzás észlelésének helye galaxisunk, a Tejút szívében helyezkedik el - az általános relativitáselmélet értelmében a legtöbb galaxis közepén óriási tömegű fekete lyuknak kell lennie. Einsteinnek megint igaza volt, állítják a csillagászok, bár ez az észlelés sem szolgáltat közvetlen bizonyítékot a fekete lyukak létezésére.
A Chandra űrtávcső felvétele
A hatalmas tömegű és sűrűségű, minden anyagot magukba vonzó, még a fényt is visszafordító fekete lyukak létezése egyelőre csupán elméleti spekuláció, ugyanakkor számos kozmikus jelenség nem volna megmagyarázható nélkülük. A galaxisok centrumában megfigyelhető folyamatok legvalószínűbb értelmezési lehetőségét is a fekete lyuk elmélet kínálja.

Korábban a csillagászok a galaxisokat Seyfert-galaxisokra, aktív maggal rendelkező galaxisokra és aktív maggal nem rendelkező galaxisokra osztották a középpontjuk aktivitása szerinti sorrendben, a kvazárokat pedig a galaxisoktól különböző objektumokként kezelték. Később a négyet egyetlen sorozatnak kezdték tartani, amelyben a kvazárok galaxismaggá szelídülnek, majd ennek a magnak az aktivitása egyre csökken. Az Univerzum egymilliárd éves korában még kvazárként megnyilvánuló, akkor még milliárd naptömegnyi fekete lyukak szolgáltatták az energiát a csillagok születéséhez, a mai galaxisok kialakulásához. A tudomány jelenlegi állása szerint a kapcsolat fordítva is igaz: nincs szupernehéz fekete lyuk galaxis nélkül. Az Univerzum fejlődésének korai szakaszában minden szupernehéz fekete lyuk létrehozta a maga galaxisát.

Röntgensugár az eseményhorizontról

A fekete lyukak észlelése oly módon lehetséges, hogy számítások szerint az eseményhorizontjuk felé gyorsuló anyag nagy mennyiségű gammasugárzást bocsát ki. Gammasugárzásra érzékenyített űrtávcsövekkel korábban már számos feltételezett fekete lyukat fedeztek fel távoli galaxisokban.

Így nézhet ki közelebbről
A Chandra űrtávcsövet üzemeltető csapat gyakran "ránéz" saját galaxisunk, a Tejút központjára is, amely a Nyilas csillagképben elhelyezkedő csillag-klaszterben helyezkedik el. 1999 szeptemberében semmit nem találtak, 2000 októberében azonban olyan sugárforrásra lettek figyelmesek, amely pontosan a feltételezett fekete lyuk eseményhorizontjánál villant fel. Az eseményhorizont az a határ a szupernehéz objektum körül, amely mögött a gravitáció már akkora, hogy sem anyag, sem fény nem juthat vissza - onnan már csak befelé vezet út.

Einsteinnek megint malaca volt

Ha az elmélet helyes, a "mindössze" egy csillagászati egység, vagyis 150 millió kilométer átmérőjű területen a nap tömegének 2,6 milliószorosa koncentrálódott. Az objektum átmérőjét a sugárforrás intenzitásának ciklikus változásából, tömegét a galaxis központja körül mozgó csillagok sebességéből számolták ki. "Az, hogy elméletileg ott és akkorának kell lennie, ahol és amekkorát most látunk, két dolgot jelenthet: egészen különös kozmikus koincidencia áldozatai vagyunk, vagy pedig a fekete lyuk elmélet helyes" - nyilatkozta Frederick Baganoff, a kutatócsoport vezetője.

A Nap-Föld távolsággal megegyező egy csillagászati egység első hallásra soknak tűnik, ám a fényévekre (10 ezer milliárd kilométer) osztott kozmikus skálán egészen apró távolság: galaxisunk, a Tejút százezer fényév átmérőjű, központja pedig nagyjából 26 ezer fényévre van a Földtől. A fekete lyuk átmérője mindössze tíz fényperc. "Úgy tűnik, Einsteinnek megint igaza volt" - nyilatkozta Baganoff, aki a Nature-ben publikálta eredményeit. Észlelése azonban csak egy újabb érv a fekete lyukak létezése mellett, nem abszolút bizonyíték.

Nincs galaxis fekete lyuk nélkül
A Michigani Egyetem csillagászai kimutatták, hogy aktív mag nélküli galaxis nincs, minden galaxis középpontjában ott ül egy-egy fekete lyuk. A csillagászok a galaxisban látható csillagok sebességeloszlását vizsgálták 30 spirálgalaxison. A középponthoz közeli csillagok sebessége elárulja ugyanis, hogy mi van a rendszer középpontjában. Ha a galaxis középpontjában nincs fekete lyuk, akkor a középponthoz közeli csillagok a pályasugár csökkenésével egyre kisebb és kisebb tömeg gravitációs terében keringenek (a pályájukon kívüli csillagok nem hatnak a keringésükre), így a keringési sebességük a középponthoz közeledve csak lassan nő. Ha azonban a középpontban ott ül egy fekete lyuk, akkor a keringési sugár csökkenésével nagyon kis sugaraknál már gyakorlatilag állandó marad a középponti tömeg, így a szóban forgó csillagok sebességeloszlása a Kepler-törvényeket követi. A vizsgálat a 30 galaxisból 29-ben egyértelműen jelezte a fekete lyuk jelenlétét.

Forrás: Tudomány, Technika, Tájékoztatás - az OMIKK hírlevele