Köpködő fekete lyuk az óriásteleszkóp látómezőjében

A fekete lyuk az anyag elfajult állapota

Anyagot köpködő fekete lyukat sikerült korábban soha nem tapasztalt részletességgel megfigyelni a csillagászat történetének legnagyobb teleszkópja segítségével.

Nem tudni, hogyan lökődik ki a plazmasugár a fekete lyukból

A kutatás egyedülálló betekintést nyújtott az úgynevezett relativisztikus jetek, vagyis a relativisztikus anyagsugarak működésébe, amelyekkel a gigantikus fekete lyukak anyaguk egy részét visszalökik a világűrbe. A bonni Max Planck Radiocsillagászati Intézet szakértői eredményeiket a Nature Astronomy című szaklapban mutatták be.

A fekete lyuk az anyag elfajult állapota Forrás: Josh Valenzuela / UNM

A legtöbb galaxis középpontjában gigantikus méretű fekete lyuk található.

Sok esetben megfigyelhetők az úgynevezett jetek, melyekben a szinte fénysebességű plazma merőlegesen lökődik ki a fekete lyuk anyagörvényéből. Ezeknek az anyagsugaraknak a kialakulásáról jelenleg nincsenek információk.

Az összekötött rádiótávcsövek virtuálisan egy 350 ezer kilométer széles szuperteleszkópot eredményeztek Forrás: Jeff Dai/Jeff Dai

Hogy közelebb kerüljenek a megoldáshoz,

a csillagászok a Föld és a világűr több rádióteleszkópját egy virtuális, összességében 350 ezer kilométeres átmérőjű szuperteleszkóppá kapcsolták össze

- ez csaknem megfelel a Föld és Hold távolságának. A RadioAstron nevű szuperteleszkóp így a csillagászat történelmének legnagyobb teleszkópja - hangsúlyozta a bonni intézet.

Ezt észlelte a virtuálisan 350 ezer kilométer széles szuperteleszkóp

Az óriásteleszkóppal a kutatók az NGC 1275 katalógusszámot viselő, Perseus A nevű galaxist célozták meg. "Az eredmény bámulatos volt.

A 230 millió fényév távolságra fekvő NGC 1275 óriásgalaxis a Perseus csillagképben Forrás: ESA/Hubble

"A jet mért szélessége jóval nagyobb volt, mint ahogyan azt a jelenleg előnyben részesített modellek alapján vártuk" - mondta Gabriele Giovannini, az olaszországi Nemzeti Asztrofizikai Intézet (INAF) kutatója, a tanulmány fő szerzője. "Az NGC 1275-ben lévő anyagsugár tíz éve indult újra, és még mindig a formálódási szakaszban van.

Az NGC 1275-ben tapasztalt anyagsugárzás még mindig formálódásban van Forrás: ESA/Hubble

Ez egyedülálló alkalmat biztosít arra, hogy nagyon korai szakaszában követhessük figyelemmel egy fekete lyuknál lévő jet növekedését" - tette hozzá Masanori Nakamura, a tajvani Academia Sinica kutatója. A virtuális szuperteleszkópnak köszönhetően

a 230 millió fényévnyire lévő galaxisban korábban nem tapasztalt, 12 fénynapnyi pontossággal lehetett leképezni a jet szerkezetét.

A fekete lyuk onnan kapta az elnevezését, hogy az ún. gravitációs szingularitás területéről még a fényt alkotó fotonok sem képesek kiszabadulni Forrás: DESY/Science Communication Lab

12 fénynap az a távolság, melyet a fény 12 nap alatt tesz meg. Ezzel a csillagászoknak tízszer jobb felbontást sikerült elérniük, mint amekkora eddig lehetséges volt. Összehasonlításként: a Naphoz legközelebbi szomszédos csillag a galaxisban négy fényévnyire található.

Az elfajult anyag rejtélyes világa

A fekete lyuk az anyag elfajult állapotának tekinthető, amely akkor jöhet létre, amikor egy véges tömegű égitest, például egy óriáscsillag az élete végén összeomlik. Bizonyos tömeghatár felett a gravitációs kollapszus megállíthatatlan, és az elpusztuló csillag anyagát összehúzó gravitációs erő minden más anyagi erőnél nagyobb lesz.

Fekete lyuk felvillanásának illusztrációja Forrás: NASA/JPL-Caltech

A csillag anyaga ilyenkor egyetlen pontba tömörül,

és ebben az állapotban bizonyos fizikai mennyiségek, mint például a sűrűség, vagy a téridőgörbület végtelenné válnak (gravitációs szingularitás).

A szingularitást körülvevő térben a gravitáció olyan erős, hogy még a fény hordozói, a fotonok sem tudják ezt elhagyni, ebből a hatásból származik egyébként a fekete lyuk elnevezés is.

A fekete lyukak az univerzum legrejtélyesebb objektumai Forrás: Bill Saxton NRAO/AUI/NSF

Az eseményhorizont mögötti fekete lyukban azonban nincs valódi égitest,

a fekete lyuknak – szemben a csillagokkal – nincs hagyományos belső szerkezete,kifelé csak a tömege, a perdülete és a töltése nyilvánul meg.

Stephen Hawking fedezte fel a fekete lyukak anyag kisugárzását Forrás: Getty Images/2016 Getty Images/Jemal Countess

Stephen Hawking 1974-ben kimutatta, hogy a fekete lyuk környezetében részecskék keletkezhetnek (az energia anyaggá alakul át) ami által a fekete lyuk tömege csökkenhet. Minél kisebb a fekete lyuk tömege, annál intenzívebb az anyagkeletkezés.

A fekete lyukban nem létezik hagyományos értelemben vett égitest Forrás: NASA

A felfedezőjéről Hawking-sugárzásnak elnevezett jelenség miatt a fekete lyuk egyre kisebbé, az anyagkisugárzás pedig egyre erőteljesebbé válik, ami miatt végül a lyuk robbanásszerű hevességgel eltűnik.

(Forrás: MTI)