Változékony a legközelebbi óriásgalaxis

A Virgo-halmaz óriási elliptikus galaxisa a Messier katalógusában 87-es sorszámú csillagváros, amely a bő 50 millió fényéves távolsága ellenére akár amatőr műszerekkel is megfigyelhető. A galaxis magja közelében egy forró gázból álló anyagkilövellés (jet) van, írja a Magyar Csillagászati Egyesülethíroldala. A hatamas sebességgel kifelé áramló anyag mozgásához szükséges energiát a galaxis középpontjában levő, óriási tömegű fekete lyuk biztosítja, amely egyébként egyike az eddig felfedezett, legnagyobb tömegű fekete lyukaknak. Ebben a jetben felfedeztek egy fényes csomót, amit HST-1-nek neveznek. A csomó olyan fényes, hogy még szülő tejútrendszerének magvidékét is túlragyogja.

Juan Madrid (McMaster University) és társai a Hubble űrtávcső által hét éven át ultraibolya tartományban rögzített felvételeket tanulmányozták. Az eredmények szerint a HST-1 fényessége időben változó: a kezdeti fényesedést kis visszahalványodás követte, amely után a csomó ismét fényesedni kezdett. A vizsgált hét éves periódus alatt más műszerek, például a röngtentartományban működő Chandra – amely elsőként észlelte 2000-ben az anyagcsomó fényesedését – is nyomon követték a régió viselkedését, amely alig 214 fényévnyire található a galaxis centrumától.Bár magának a jetnek a kialakulása viszonylag jól értett, a fényességváltozás kiváltó oka továbbra is ismeretlen. A fekete lyuk körül igen gyorsan örvénylő anyagkorong mágneses erővonalakkal rendelkezik, amelyek csapdába ejtik a fekete lyuk irányába zuhanó ionizált gáz töltött részecskéit. A töltött részecskék a mágneses erővonalak mentén igen gyorsan áramlanak kifelé a fekete lyuk környezetéből, így lényegében az akkréciós korong forgási energiája adja a kiáramló jet energiáját.

A felfényesedésre adható legegyszerűbb magyarázat szerint a jet éppen egy porsávba vagy nagy kiterjedésű csillagközi gázfelhőbe ütközik bele a galaxisban, és ez okozza az anyagcsomó felfénylését. A másik lehetőség, hogy a kifelé száguldó jet mágneses erővonalai préselődnek össze, ami által hatalmas mennyiségű energia szabadul fel, többé-kevésbé hasonló folyamatok során, mint ahogyan Napunk felszínén a mágneses erővonalak csavarodásai-kölcsönhatásai révén napflerek jönnek létre.

A Hubble űrtávcső fedélzetén levő STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph, Űrtávcső Képalkotó Spektrográf) műszer, illetve a Chandra kitűnő felbontóképessége teszi lehetővé, hogy a jetet és a benne levő csomót részleteiben is tanulmányozhassuk. Űrtávcső nélkül, földi műszerekkel csak annyi lenne megállapítható, hogy a galaxismag tartományának fényessége megemelkedett, de a korlátozott felbontóképesség miatt a műszerek nem lennének képesek külön vizsgálni a rendszer magvidékét és a jetben található csomót.

A kamera által szolgáltatott adatok szerint a csomóban jelentős fényesedés történt 1999 és 2001 között, ezt követően 2002 és 2005 között a HST-1 folyamatosan, egyenletesen fényesedett. 2003-ban a csomó már fényesebb volt, mint az M87 galaxis magja, 2005 májusában pedig már 90-szer volt fényesebb, mint 1999-ben. 2005 májusa után a jet lassan halványodni kezdett, de 2006 novemberében más ismét fényesedést mutatott. A második „kitörés” azonban jóval halványabb volt, mint az elsőként megfigyelt.

A jet és az anyagcsomó további vizsgálata, illetve az eddigi eredmények elemzése remélhetőleg lehetőséget ad a jelenséget magyarázó elméletek felállítására is. Fontos kérdés ugyanis, hogy hasonló felfényesedés megtörténik, megtörténhet-e minden jet, illetve minden aktív galaxismag esetében is, vagy valamiféle rendkívüli esemény szemtanúi vagyunk az M87 magja közelében.

A vizsgálatok eddigi eredményei az Astronomical Journal 2009. áprilisi számában láttak napvilágot.