Dániel, Daniella
17 °C
30 °C

Ekkora fekete lyuk még nem volt

2017.12.11. 20:44

Egy nemzetközi csillagászcsoport felfedezte az eddigi legtávolabbi és legidősebb szupernagy tömegű fekete lyukat. A lyuk egy kvazár energiaforrása, ami a most megfigyelt fényt 690 millió évvel az ősrobbanás után bocsátotta ki. A kvazár fénye 13 milliárd év utazás után érte el a Földet.

Ahogy korábban írtuk, a fekete lyuk tömege hatalmas, 800 milliószorosa a Napénak. 

„Ez az egyetlen égitest, amit abból a korszakból megfigyeltünk. Rendkívül nagy a tömege, tulajdonképpen a nagyon korai világegyetemben nem kéne ilyennek léteznie. Egyszerűen nem volt még elég idős a világegyetem ennek a létrejöttéhez. Zavarbaejtő. Ha egy nagy tömegű csillagból, mint magból kiindulva kiszámítjuk, mekkorára hízhat egy égitest a lehető leggyorsabb növekedést feltételezve, akkor sem kaphatunk 800 millió naptömeget ilyen rövid idő alatt. Ez irreális. Kell legyen tehát valamilyen más módja is a szupernagy tömegű fekete lyukak keletkezésének. Ám hogy pontosan mi lehet az, azt ma még senki sem tudja.”

– mondta Robert Simcoe, az MIT Kavli intézetének Professzora.

Nem a szokatlan méret a fekete lyuk egyetlen különlegessége. Megállapították, hogy az égitest még akkor keletkezett, amikor a világegyetem alapvető változáson ment keresztül. Az univerzum éppen átmeneti állapotban volt a kevésbé átlátszó semleges hidrogén által dominált sötétség korszakából a legelső csillagok fénye által átjárt ionizált hidrogén korszakába. A csillagok fénye ionizálta a korábban semleges hidrogént, elzárva egymástól a proton-elektron párokat.

Fantáziarajz a legtávolabbi ismert szupernagy tömegű fekete lyukról, illetve az általa működtetett kvazárról. A kvazár és társai körül láthatóak a korai világegyetemben felfénylő galaxisok körül átlátszóvá váló reionizált hidrogén buborékai a kevésbé átlátszó semleges hidrogén kékkel ábrázolt felhőjében.
Fantáziarajz a legtávolabbi ismert szupernagy tömegű fekete lyukról, illetve az általa működtetett kvazárról. A kvazár és társai körül láthatóak a korai világegyetemben felfénylő galaxisok körül átlátszóvá váló reionizált hidrogén buborékai a kevésbé átlátszó semleges hidrogén kékkel ábrázolt felhőjében.
Fotó: Robin Dienel / Carnegie Institution for Science

Ezt az időszakot nevezzük reionizációnak. Az asztrofizikusok mérései szerint ez a kvazár abban a korszakban található, amikor a reionizációs folyamat a felénél tartott. 

„Eredményeink szerint a világegyetem nagyjából 50/50 állapotban volt. Ekkor bújtak elő az első galaxisok a semleges hidrogén alkotta bábállapotukból, és a fényükkel elkezdték átlátszóvá változtatni a világegyetemet. Ez az eddigi legpontosabb mérés erről a folyamatról, és hitelesen jelzi, hogy mikor fénylettek fel a legelső csillagok.”

 – mondta Simcoe.

Ezt a kvazárt tehát a világegyetem fejlődésének egyik fordulópontján tudjuk megfigyelni, nem sokkal az ősrobbanás után. A világegyetem a keletkezésekor rettentő sűrű és forró volt, tele nagy energiájú részecskékkel. A gyors tágulás során azonban a gázok hűltek, és 380 ezer évvel az ősrobbanás után az addig egymástól független elektronok és protonok semleges hidrogénné álltak össze – ez volt a rekombináció ideje.

Ezután még sokáig nem jöttek létre csillagok. Semmilyen fényforrás nem volt a világegyetemben. Elkezdődött a sötétség korszaka. A gravitációnak sok száz millió évébe telt, hogy csillagokká és galaxisokká gyűjtse az anyagot. A fénylő égitestek megjelenésekor aztán a fentebb már vázolt módon beindult a reionizáció.

Az új vöröseltolódás-, kor- és távolságrekorder objektumot Eduardo Bañados, a Carnegie intézet csillagásza fedezte fel a chilei 6,5 m-es Magellan távcsövek infravörös spektrográfjával, amikor távoli kvazárok után kutatott. A színkép vizsgálatából a kvazár központi fekete lyukának a tömegét is meg tudták állapítani. 

„Valami miatt a kvazárban kavargó gázok hatalmas sebességgel mozognak. Az egyetlen dolog, amivel ezeket a mozgásokat vizsgálhatjuk, az egy, a Napnál 800 milliószor nagyobb tömegű fekete lyuk körüli keringés.”

– mondta Simcoe.

(Csillagászat.hu | ScienceDaily)