Látványos kép a legnehezebb fekete lyuk otthonáról

Temérdek csillag és bekebelezésre váró szomszédok - ez látszik a szuperóriás M87 galaxis fotóján. Egy új mérés alapján pedig a centrumában lévő fekete lyuk tömege két-háromszor nagyobb a korábban becsültnél. Elképzelhető, hogy más fekete lyukak tömegét is alábecsülték.

Az elmúlt években egyértelművé vált, hogy a galaxisok centrumában szupernagytömegű fekete lyukak helyezkednek el. Ezek a "szörnyetegek" aktívan befolyásolják környezetüket, és hatással vannak az őket befogadó csillagváros fejlődésére. Az ilyen objektumok legfontosabb jellemzője a tömegük - amelynél egy új elemzés szerint akár sokat is tévedhettek a szakemberek az elmúlt időszakban.

Karl Gebhardt (The University of Texas) és Jens Thomas (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) egy új számítógépes modellezéssel értelmezték az M87 jelű galaxisról (lásd lent) készült megfigyeléseket. Ez az egyik legközelebbi szuperóriás elliptikus csillagváros, amely a tőlünk mintegy 60 millió fényévre lévő Virgo-galaxishalmaz magjában található. Egyike volt azon objektumoknak, amelyek esetében elsőként feltételezték, hogy egy szupernagytömegű objektum lehet a centrumában.

A szakemberek a meglévő mérési eredményeket most a korábbiaktól kissé eltérő módon dolgozták fel. Az eljárás lényege a hatalmas számítási kapacitásban rejlik. A művelethez ugyanis az Austinban található Texas egyetem szuperszámítógépét használták, amelyben 5840 egymással összekapcsolt processzor dolgozik. Az általuk elért műveleti sebesség közel 60 ezerszerese a hétköznapi gépekének.

A galaxisban lévő csillagok mozgási sebessége alapján következtettek a tömegre, és a korábbi számításoktól eltérően a galaxist övező láthatatlan tömeg hatását is figyelembe vették. Az ilyen külső, láthatatlan halók már régóta ismertek - de eddig nem volt megfelelő számítógépes kapacitás azok figyelembevételére.

Az eredmény alapján a központi fekete lyuk 2-3-szor nagyobb tömegű, mint azt korábban feltételezték, és közel 6,4 milliárd naptömeget "nyomhat". A megfigyelés alapján könnyen elképzelhető, hogy a hasonló szupernagytömegű fekete lyukak is nehezebbek a korábban becsülteknél. Ebben az esetben módosítani kell a galaxisok és a bennük lévő központi fekete lyukak közötti kapcsolatot és együttes fejlődésüket leíró modelleket. A felfedezés tehát a galaxisok kialakulásáról létrejött képünket is befolyásolja.

A távoli és ősi aktív galaxismagok, a kvazárok esetében a központi fekete lyukakra becsült tömegértékek eddig nagyobbak voltak a közeli csillagvárosokra meghatározottaknál. A sajátos helyzetre magyarázatot adhat a fenti mérés: a közeli galaxisok centrumában lévő objektumok tömegét eddig alulbecsülték.

Az M87 szuperóriás elliptikus galaxis képe. A csillagváros peremvidékén lévő fénypont közül sok nem egy-egy csillag, hanem önmgában százezer vagy millió égitestet alkotó gömbhalmaz. A felvételt a CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) műszerrel készítették a Mauna Kea Obszervatóriumból. A csillagváros peremvidékén kisebb kísérőgalaxisok is láthatók, amelyek idővel feltehetőleg a nagyobb M87-be olvadnak - hasonló módon növekedett korábban is a csillagváros tömege (Canada-France-Hawaii Telescope, J.-C. Cuillandre (CFHT), Coelum)