A szomszéd galaxist felfaló óriás fekete lyukak

Olyan távoli kvazárokat azonosítottak, amelyekben a központi fekete lyukba áramló gáz bekebelezett csillagvárosokból származik. Utóbbi, kisebb galaxisokban a csillagkeletkezés még gyenge, ezért kevés nehéz elem szóródott szét gázanyagukban. Az elnyelt galaxisokból így szinte tiszta hidrogén- és héliumkeverék áramlik a központi fekete lyukba.

Fantáziarajz egy nagytömegű fekete lyuk környezetéről (NASA/CXC/M.Weiss)

A kvazárok olyan távoli galaxismagok, amelyek centrumában szuper-nagytömegű fekete lyuk található. Ebbe a környezetéből gáz áramlik, amely befelé spirálozva felforrósodik, és sugározni kezd. Ha erre az erősen sugárzó zónára jó rálátásunk nyílik, akkor nevezzük kvazárnak az objektumot, amely egy aktív galaxismagnak tekinthető. Az egyik nagy kérdés, hogy mi táplálja gázanyaggal ezeket a fekete lyukakat. Eddigi ismereteink alapján főleg az adott galaxis csillagközi anyaga jött szóba forrásként.

Hai Fu és Alan Stockon (University of Hawaii) olyan 0,2 és 0,45 vöröseltolódás közötti, távoli kvazárokat vizsgáltak, amelyek kiterjedt anyagkoronggal bírnak: az anyagkorongok mérete gyakorlatilag megegyezett a szuper-nagytömegű fekete lyukakat befogadó galaxisok átmérőjével. A Hubble-űrteleszkóppal és a Keck Obszervatórium műszereivel sikerült a fenti anyagkorongok összetételére is következtetniük. 

A korongok legbelső részén hidrogénnél és héliumnál nehezebb elemek alig voltak. Több ilyen, kiterjedt koronggal bíró kvazárnál mutatkozott hasonlóan furcsa kémiai összetétel - ezzel ellentétben a kisebb anyagkorongot mutató kvazárok esetében a megszokott, nehéz elemekben gazdagabb összetétel jelentkezett.

Sikerült megállapítani, hogy a fenti esetek nagy részénél a korong belső vidékén lévő gáz elsősorban nem a kvazárt befogadó galaxis anyagából származott, hanem egy szomszédos és bekebelezett csillagvárosból érkezett. Ezekben az esetekben tehát a nagyobb csillagvárosba olvadt kisebb galaxisok anyagának jelentős része a központi fekete lyuk felé spirálozott.

A kisebb tömegű kísérőgalaxisok gyakran a fejlődés "alacsonyabb" fokán állnak, és még kevés csillag született bennük, ezért szupernóva-robbanások még alig szennyezték be nehéz elemekkel csillagközi anyagukat. A bekebelezett galaxis gázai tehát szinte csak hidrogénből és héliumból állnak - és ez az alkotja a kiterjedt anyagkorongot a központi fekete lyuk körül.

Joshua Barnes számítógépes szimulációja két galaxis ütközéséről (fent), valamint egy fantáziarajz egy kvazár környezetéről, ahol a bekebelezett kisebb galaxis anyaga kiterjedt korongot alkot (A. Simonnet, Sonoma State University, NASA, J. Barnes)

Elképzelhető, hogy a folyamat során a nagy galaxis centrumában történt robbanások vagy egyéb módon onnan kiinduló lökéshullámok söpörték tisztára annak belső vidékét A kísérő gázanyaga ide zuhant be, és így alig keveredett az eredetileg ott lévő, fémekben gazdagabb gázanyaggal.

Kereszturi Ákos