2012.06.12. - Két­se­bes­sé­ge­sek le­het­nek a fe­ke­te lyu­kak

Két ak­tív fe­ke­te lyuk ta­nul­má­nyo­zá­sa so­rán hol­land ku­ta­tók ar­ra a kö­vet­kez­te­tés­re ju­tot­tak, hogy vél­he­tő­leg min­den ilyen ob­jek­tum "két­se­bes­sé­ges", az­az két el­té­rő ál­la­pot­ban tud mű­köd­ni.

A fe­ke­te lyu­kak nem csak anya­got nyel­nek el koz­mi­kus kör­nye­ze­tük­ből, ha­nem en­nek mint­egy el­len­té­te­le­zé­se­ként óri­á­si in­ten­zi­tás­sal ener­gi­át is pum­pál­nak vissza az Uni­ver­zum­ba, egy­részt rönt­gen­su­gár­zás, más­részt ki­fú­vá­sok (jet-ek) for­má­já­ban. Ezt azon­ban nem min­den fe­ke­te lyuk csi­nál­ja ugyan­olyan mó­don, ezen prob­lé­ma meg­ol­dá­sa pe­dig rég­óta fog­lal­koz­tat­ja a csil­la­gá­szo­kat. Két ak­tív fe­ke­te lyuk ta­nul­má­nyo­zá­sa so­rán a SRON Net­her­lands Ins­ti­tu­te for Space Re­se­arch ku­ta­tói most ar­ra uta­ló je­le­ket ta­lál­tak, hogy min­den fe­ke­te lyuk két kü­lön­bö­ző ál­la­pot­ban mű­köd­het, akár azt is mond­hat­juk, hogy a gép­ko­csik haj­tás­lán­cá­hoz ha­son­ló­an se­bes­sé­get vált­hat­nak.

A fe­ke­te lyu­kak­ból kis nyí­lás­szö­gű jet-ek for­má­já­ban kö­zel fény­se­bes­ség­gel ki­áram­ló anyag je­len­tős ha­tást gya­ko­rol­hat a kör­nye­zet­re. Pél­dá­ul a ga­la­xi­sok cent­ru­má­ban ta­lál­ha­tó szu­per­ne­héz fe­ke­te lyu­kak óri­á­si bu­bo­ré­ko­kat fúj­hat­nak és fel­fűt­he­tik az in­ter­ga­lak­ti­kus gázt a ga­la­xis­hal­ma­zok­ban. Má­sik pél­da le­het az ún. Han­ny's Vo­or­werp (Han­ny ob­jek­tu­ma), egy gáz­fel­hő, mely­ben ak­kor in­dult be a csil­lag­ke­let­ke­zés, mi­u­tán egy kö­ze­li ga­la­xis köz­pon­ti fe­ke­te lyu­ká­ból ki­in­du­ló jet le­csa­pott rá. Ezek a je­len­sé­gek rá­mu­tat­nak ar­ra, mi­lyen fon­tos an­nak is­me­re­te, hogy a fe­ke­te lyu­kak mi­ként ter­me­lik és su­gá­roz­zák ki az ener­gi­át, ezen fo­lya­ma­tok sok rész­le­te azon­ban még ma is tisz­tá­zat­lan.

Fan­tá­zia­rajz egy, a kí­sé­rő­jé­től anya­got el­szí­vó fe­ke­te lyuk­ról.
[P. Jon­ker/Rob Hy­nes]

A meg­fi­gye­lé­sek­ből 2003-ra vi­lá­gos­sá vált, hogy kap­cso­lat van a fe­ke­te lyu­kak ál­tal ki­bo­csá­tott rönt­gen­su­gár­zás és a jet-ek kö­zött, ami­nek ma­gya­rá­za­ta min­den­kép­pen szük­sé­ges a haj­tó­me­cha­niz­mus meg­ér­té­sé­hez. A kap­cso­lat fel­fe­de­zé­se utá­ni el­ső né­hány év­ben úgy tűnt, hogy az min­den fe­ke­te lyuk­ra ugyan­olyan, ha­mar meg­je­len­tek azon­ban a ki­vé­te­lek is. Ese­tük­ben ugyan szin­tén meg­ál­la­pít­ha­tó volt a kap­cso­lat a rönt­ge­ne­misszió és a ki­fú­vá­sok­kal tá­vo­zó ener­gia kö­zött, a ket­tő ará­nya azon­ban kü­lön­bö­zött a "szten­derd" fe­ke­te lyu­kak ese­té­ben ka­pott arány­tól. Aho­gyan a szá­muk nö­ve­ke­dett, egy­re in­kább nyil­ván­va­ló­vá vált, hogy két kü­lön­bö­ző haj­tó­me­cha­niz­mus­nak kell lé­tez­nie, me­lyek né­mi­leg el­té­rő mó­don mű­köd­te­tik a fe­ke­te lyu­kat. Az au­tós ha­son­lat­nál ma­rad­va: mint­ha az egyik cso­port tag­ja­it ben­zin, a má­si­két pe­dig gáz­olaj haj­ta­ná.

A ku­ta­tók éve­ken ke­resz­tül igye­kez­tek ezt a kü­lönb­sé­get a két cso­port tag­ja­i­nak meg­fi­gyel­he­tő tu­laj­don­sá­gai alap­ján iga­zol­ni, mos­ta­ná­ig nem sok si­ker­rel. Elő­re­lé­pés­nek szá­mít a te­rü­le­ten Mi­cha­el Cori­at (Uni­ver­sity of So­ut­hamp­ton) és mun­ka­tár­sa­i­nak ered­mé­nye, akik olyan fe­ke­te lyu­kat ta­lál­tak, amely át­kap­csol­ni lát­szott a két rönt­gen/jet ener­gia­arány kö­zött, még­pe­dig a fé­nyes­ség­vál­to­zá­sá­tól füg­gő­en. Ez azon­ban azt su­gall­ta, hogy nem fel­tét­le­nül kell két haj­tó­me­cha­niz­mus­nak lé­tez­nie, a ma­gya­rá­zat­hoz ele­gen­dő le­het az, hogy min­den fe­ke­te lyuk két kü­lön­bö­ző ál­la­pot­ban mű­köd­het, mint egy gép­ko­csi­mo­tor két kü­lön­bö­ző se­bes­ség­fo­ko­zat­ban.

Most Pe­ter Jon­ker és PhD hall­ga­tó­ja, Eva Rat­ti (SRON Net­her­lands Ins­ti­tu­te for Space Re­se­arch) újabb je­len­tős lé­pést tet­tek a prob­lé­ma meg­ol­dá­sá­nak irá­nyá­ba. A Chand­ra rönt­gen­mű­hold­dal és az Ex­pan­ded Very Lar­ge Ar­ray an­ten­na­rend­szer­rel (Soc­co­ro, New Me­xi­co) két ak­tív fe­ke­te lyu­kat fi­gyel­tek egé­szen ad­dig, míg az ét­vá­gyuk alább nem ha­gyott. Rat­ti sze­rint a mé­ré­sek alap­ján ez a két fe­ke­te lyuk szin­tén se­bes­sé­get vált­ha­tott, te­hát ez a tu­laj­don­ság nem egye­di, nem csak a Cori­at ál­tal meg­fi­gyelt ob­jek­tum mu­tat­ja, va­ló­szí­nű­leg in­kább min­den fe­ke­te lyuk sa­ját­ja. A vál­tás mind­há­rom ob­jek­tum ese­té­ben ha­son­ló rönt­gen­lu­mi­no­zi­tás­nál kö­vet­ke­zett be.

A fel­fe­de­zé­sek új és fon­tos be­me­ne­tet szol­gál­tat­nak azon el­mé­le­ti mo­del­lek szá­má­ra, me­lyek a fe­ke­te lyu­kak haj­tó­me­cha­niz­mu­sá­nak mű­kö­dé­se mel­lett azok kör­nye­zet­re gya­ko­rolt ha­tá­sát is igye­kez­nek meg­ma­gya­ráz­ni.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző 2 szak­cikk a Monthly No­ti­ces of the Ro­yal Ast­ro­no­mi­cal So­ci­ety c. fo­lyó­irat­ban fog meg­je­len­ni.

For­rás:

• Sci­en­ce­Da­ily 2012.06.07.