Évtizedes rejtélyt oldottak meg a fekete lyukakkal kapcsolatban

A fekete lyukak két jól meghatározható szakaszban lövellnek ki hatalmas anyagsugarakat egy csillag szétszakítása után – állapították meg a kutatók. A felfedezésnek köszönhetően a csillagászok előre jelezhetik, mikor következik be a látványos kozmikus „böfögés”.

A fekete lyukak nem nyelik el maradéktalanul a közelükbe kerülő csillagokat. Rendkívüli gravitációjuk előbb szétszakítja és hosszú anyagárammá nyújtja az égitesteket – ezt a folyamatot spagettifikációnak nevezik. A törmeléknek csak mintegy fele kerülhet a fekete lyukba, a többi nagy energiájú anyagsugarak és kiáramlások formájában távozik.

Évekig várhatnak a fekete lyukak, mielőtt újra „böfögnek”.  (illusztráció)
Fotó: VICTOR DE SCHWANBERG/SCIENCE PHO / VSC

Két különböző időpontban törnek ki a fekete lyukak hatalmas anyagsugarai

Adelle Goodwin és Andrew Mummery húsz úgynevezett árapály-szétszakítási eseményt vizsgált rádióteleszkópokkal. Eredményeik szerint a szupernagy tömegű fekete lyukak táplálkozási ciklusuk két pontján indítanak részecskenyalábokat.

Az első szakasz akkor következik be, amikor a fekete lyuk rendkívül gyorsan nyeli el az anyagot. A második kitörés több száz vagy akár több ezer nappal később történik, amikor a táplálkozási sebesség az Eddington-határ körülbelül 2 százalékára csökken. Ez az a határ, amelynél a kifelé irányuló sugárnyomás és a gravitáció egyensúlyba kerül.

Ugyanezt a küszöböt korábban a csillagtömegű fekete lyukaknál is megfigyelték. Ez arra utal, hogy a Napnál néhány tízszer, illetve akár több milliárdszor nagyobb tömegű fekete lyukak ugyanazt az alapvető szabályt követik.

A felfedezés segítségével a csillagászok pontosabban időzíthetik megfigyeléseiket, így kevesebb értékes teleszkópidő vész kárba. A kutatás a Nature Astronomy folyóiratban jelent meg.