Vad kozmikus időjárás egy fekete lyuk körül – drámai változásokat figyeltek meg az M87 mágneses terében
Az Univerzum legismertebb fekete lyukáról, az M87-ról készült új felvételek meglepő változásokat tártak fel a mágneses térben. A kutatók az Event Horizon Telescope (EHT) 2017-ben, 2018-ban és 2021-ben végzett megfigyeléseit elemezve kimutatták, hogy bár maga a fekete lyuk stabil, a körülötte tomboló kozmikus időjárás viharos és kiszámíthatatlan.
Az első mágneses irányváltás egy fekete lyuk környezetében
A mérések szerint 2017 és 2021 között a fekete lyuk mágneses tere teljesen megfordította irányát – ilyen változást most először sikerült dokumentálni a fekete lyukak környezetében. Ez a felfedezés új fényt vet arra, hogyan nyelik el a fekete lyukak az anyagot, és miként képesek hatalmas, fénysebességhez közeli sebességgel kilövellő anyagsugarakat – jeteket – kibocsátani az intergalaktikus térbe.
Az M87 egy 55 millió fényévre található óriásgalaxis központjában helyezkedik el. Tömege körülbelül 6,5 milliárdszorosa a Napénak, és az első szupermasszív fekete lyuk volt, amelyről az EHT segítségével közvetlen felvétel készült 2019-ben.
Polarizált fény és a kozmikus vihar nyomai
A kutatók elsősorban a fény polarizációjára koncentráltak. A polarizáció azt jelzi, hogyan rendezi a mágneses tér a fény hullámainak irányát. Bár a fekete lyuk gyűrűje évek alatt alig változott, a polarizációs adatok drámai eltéréseket mutattak.
2017-ben a mágneses tér spirálisan, az óramutató járásával megegyezően rendeződött, 2018-ban az ellenkező irányba fordult, majd stabilizálódott, míg 2021-re újra balra forgó spirált vett fel. Ez arra utal, hogy a fekete lyuk közvetlen környezetében a mágneses terek rendkívül dinamikusan változnak, miközben maga a fekete lyuk árnyéka állandó marad – pontosan úgy, ahogy Einstein relativitáselmélete előre jelezte.
A jetek kulcsszerepe a galaxisok fejlődésében
A fekete lyuk körül keringő anyag nem mind tűnik el a horizont mögött. Egy részét a mágneses tér a pólusok felé tereli, ahonnan gigantikus sugarak formájában lökődik ki az űrbe. Ezek a jetek több millió fényévnyire is elérhetnek, és alapvetően befolyásolják a galaxisok fejlődését.
„Az olyan jetek, mint az M87-é, kulcsszerepet játszanak a galaxisok alakulásában. Szabályozzák a csillagkeletkezést és eloszlatják az energiát kozmikus léptékben” – magyarázta Eduardo Ros, a németországi Max Planck Rádiócsillagászati Intézet kutatója.
A jövő: mozgóképen a fekete lyuk
Az EHT kutatócsoportja most új célt tűzött ki: 2026-ban gyors egymásutánban végzett mérések sorozatával szeretnék elkészíteni az első „fekete lyuk-filmet” az M87-ról. Ez a projekt új korszakot nyithat a fekete lyukak időbeli vizsgálatában, és még pontosabb képet adhat arról, hogyan működik ez a hatalmas kozmikus gépezet.
„Izgatottan készülünk arra, hogy végre mozgóképen is rögzítsük az M87-et. Ez a vágyunk már az első fekete lyukkép óta ott volt” – mondta Remo Tilanus, az Arizonai Egyetem Steward Obszervatóriumának csillagásza.
Az új kutatási eredményeket az Astronomy & Astrophysics című folyóiratban tették közzé.
