2010.06.01. - Galaxisütközések is felelősek a szupernehéz fekete lyukak aktivitásáért

Egy röntgenfelmérés optikai képekkel történő összevetése alapján az aktív magú galaxisok centrumában található szupernehéz fekete lyukak közül sok aktivitásának a fő oka a galaxisok közötti kölcsönhatás, ütközés.

Az ún. aktív galaxismagok (AGN - Active Galactic Nuclei), a csillagvárosok centrumaiban helyet foglaló nagytömegű aktív fekete lyukak korábbi felmérései a kölcsönható, összeolvadó galaxisok mindössze 2 százalékában mutatták ezen objektumok jelenlétét. Ezzel szemben a NASA Swift műholdjának legújabb röntgenfelmérése azt jelzi, hogy a vizsgált 260 AGN körülbelül negyede ütköző galaxisokban található.

A BAT felmérés mintájából választott összeolvadó galaxisokat mutató optikai tartománybeli képek. A felvételeken kör jelzi a Swift műhold által azonosított AGN-ek pozícióját.
[NASA/Swift/NOAO/Michael Koss és Richard Mushotzky (University of Maryland)]

A Swift műhold fő feladata valójában a gammakitörések detektálása (2010. május 26-ig 508 ilyen eseményt regisztrált), de "szabadidejében" a BAT (Burst Alert Telescope) műszere röntgencsillagászati célokra is használható, mivel az a gammatartomány melletti nagyenergiájú röntgentartományban is érzékeny. A központi szupernehéz fekete lyukak körüli akkréciós korongban lévő rendkívül forró gáz pedig éppen itt sugároz erősen, ráadásul a röntgensugárzás át tud hatolni a galaxisok teljes por- és gázanyagán is. Meg Urry (Yale University) szerint a korábbi optikai és ultraibolya felmérések esetében pontosan a por okozta a gondot, ugyanis a látható és az ultraibolya sugárzás számára nem átlátszó, így ebben a tartományban az aktív galaxismagok gyakorlatilag nem voltak detektálhatók, az optikai megfigyelések alapján háromnegyed részükről egyáltalán nem is szerezhettünk tudomást.

A röntgentartománybeli azonosítás után a University of Maryland hallgatója, Michael Koss által vezetett észlelőcsoport a Kitt Peak National Observatory 2 méteres távcsövével optikai felvételeket is készített a szupernehéz fekete lyukak gazdagalaxisairól. Ezek alapján derült ki, hogy jelentős részük vagy már az összeolvadás állapotában van, vagy közvetlenül ezen a néhány milliárd éven belül lezajló folyamat előtt áll. Koss szerint eredményük tehát azt jelzi, hogy a galaxisok összeolvadása jelentős szerepet játszik a szupernehéz fekete lyukak aktivitásának fenntartásában. Ha ugyanis két galaxis szorosan megközelíti egymást, akkor a gravitációs perturbációk hatására jelentős mennyiségű gáz- és csillaganyag kerül olyan pályákra, melyek a centrumukban helyet foglaló fekete lyukakba vezetnek. A folyamat során maguk ezek a fekete lyukak is gyakran összeolvadnak, a BAT felmérés alapján az így létrejövő objektumok tömege a Napénak 10 milliárdszorosát is elérheti.

További képek összeolvadó galaxisokról, szintén körrel jelölve az AGN-ek helyét.
[NASA/Swift/NOAO/Michael Koss és Richard Mushotzky (University of Maryland)]

A felmérésben vizsgált AGN-ek távolsága 650 millió fényévnél kisebb. A NASA NuSTAR névre keresztelt, 2012-ben felbocsátani tervezett röntgenműholdja azonban képes lesz ezen objektumokat legalább 7 milliárd fényévig detektálni, ez alapján pedig arra is fény derülhet, hogy a galaxisösszeolvadás vajon a fiatalabb Univerzumban is jelentős szerepet játszott-e az AGN-ek aktivitásában, illetve megmutathatja azt, hogy maga a folyamat hogyan változott az időben.

Forrás:

• Astronomy Now Online 2010.05.27.