Rekordméretű fekete lyukat találtak – 36 milliárd Naptömeg a „Kozmikus Patkó” galaxis szívében
Az eddigi egyik legnagyobb felfedezés
Csillagászok olyan fekete lyukat fedeztek fel, amely akár a világegyetem eddig ismert legnagyobbja is lehet. A 36 milliárd Naptömegű kozmikus óriás tízezerszer nehezebb, mint a Tejútrendszer közepén található szupermasszív fekete lyuk, és mérete a világegyetemben elméletileg lehetséges felső határ közelében van.
A fekete lyuk a „Kozmikus Patkó” (Cosmic Horseshoe) nevű galaxisban található – ez az egyik legnagyobb ismert galaxis, amely tömege miatt meghajlítja a téridőt, és a mögötte lévő galaxis fényét óriási, patkó alakú Einstein-gyűrűvé torzítja.
Új módszerrel mérték meg a tömegét
„Ez az egyik a valaha felfedezett tíz legnagyobb fekete lyuk között, és könnyen lehet, hogy a legnagyobb” – mondta Thomas Collett, a Portsmouth-i Egyetem professzora. Hozzátette: „A legtöbb tömegbecslés közvetett, és jelentős bizonytalanságokkal jár. A mi módszerünkkel azonban sokkal pontosabb mérést kaptunk.”
A csapat a gravitációs lencsehatást és a csillagok mozgásának vizsgálatát (csillagkinematikát) kombinálta. Míg a csillagkinematika a fekete lyukak tömegének „arany standardja”, ez a módszer a távoli galaxisoknál nem működik jól, mert túl kicsik ahhoz, hogy felbontsák a központi régiót. A gravitációs lencsehatás hozzáadásával azonban „sokkal messzebbre tudtunk nyúlni az univerzumban” – magyarázta Collett.
Kétféle bizonyíték egy „alvó” fekete lyukra
A fekete lyuk hatását két módon észlelték: elhajlította a mellette elhaladó fény útját, és a galaxis belső régióiban lévő csillagokat extrém sebességre – közel 400 km/s-ra – gyorsította.
„A felfedezés érdekessége, hogy ez egy ‘alvó’ fekete lyuk – jelenleg nem nyel el aktívan anyagot” – mondta Carlos Melo, a brazíliai UFRGS doktori hallgatója. „A kimutatás teljes mértékben a hatalmas gravitációs erején és annak környezetére gyakorolt hatásán alapult. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy a világegyetem rejtett, csendes óriásait is megtaláljuk.”
Az 5 milliárd fényévre lévő óriás
A Kozmikus Patkó fekete lyuk körülbelül 5 milliárd fényévre van a Földtől. Ilyen távoli rendszerek esetében eddig szinte kizárólag az aktív fekete lyukakat tudták megmérni, de azoknál a becslések nagy bizonytalansággal jártak. A mostani, gravitációs lencsézést és csillagdinamikát ötvöző módszer sokkal közvetlenebb és pontosabb eredményt adott.
A galaxisok és fekete lyukak kapcsolata
A kutatók szerint a fekete lyuk és a gazdagalaxis mérete szorosan összefügg. Ahogy a galaxis növekszik, anyagot juttat a központi fekete lyukba, ami néha elképesztő fényességű kvazárként ragyog. Ezek a kvazárok óriási energiát sugároznak ki, ami megakadályozza, hogy a gázfelhők új csillagokká sűrűsödjenek.
A Tejútrendszer szívében egy 4 millió Naptömegű fekete lyuk található, amely jelenleg nem aktív kvazár, de a múltban volt, és a jövőben ismét azzá válhat. Az Androméda-galaxissal való összeolvadás – mintegy 4,5 milliárd év múlva – lehet a következő alkalom, amikor újra felragyog.
A galaxisok és fekete lyukak végső állapota
A Kozmikus Patkó galaxis egy úgynevezett fosszília csoport, vagyis egy óriási, magára maradt galaxis, amely korábban több kisebbből olvadt össze. „Valószínű, hogy az összes eredeti szupermasszív fekete lyuk is összeolvadt, így jött létre ez az ultramasszív példány” – magyarázta Collett.
A felfedezés véletlenül született: a kutatók eredetileg a galaxis sötétanyag-eloszlását vizsgálták. Most, hogy módszerük bizonyítottan működik fekete lyukaknál is, az Európai Űrügynökség Euclid űrtávcsövének adatait is felhasználják majd újabb óriás fekete lyukak felkutatására.
A legfrissebb tudományos cikkek
