2011.01.11. - Szupernehéz fekete lyukat találtak egy törpegalaxisban

Rádió- és röntgenmegfigyelések alapján szupernehéz fekete lyukat azonosítottak egy közeli irreguláris törpegalaxis centrumában. A meglepő felfedezés kulcsot jelenthet a galaxisok korai fejlődési fázisainak jobb megértéséhez.

A Henize 2-10 katalógusjelű, körülbelül 3 ezer fényév átmérőjű és 30 millió fényévre lévő irreguláris törpegalaxisban nagyon intenzív csillagkeletkezés zajlik. A korábbi évek vizsgálati eredményei alapján a kutatók úgy gondolják, hogy nagyjából így nézhettek ki a korai Univerzum kialakuló galaxisai.

A jelenlegi elképzelések szerint a "kifejlett" galaxisok egy szupernehéz - több millió, illetve milliárd naptömegű - fekete lyukat tartalmaznak a centrumukban. Az Univerzum hozzánk közeli tartományaiban direkt összefüggés - konstans arány - van a központi fekete lyukak és a galaxisok centrális részeinek (bulge - dudor) tömege között, ami azt jelzi, hogy fejlődésük egymással kölcsönhatásban zajlott. Két évvel ezelőtt azonban azt találták, hogy a korai Univerzum fiatal galaxisaiban a központi fekete lyukak tömege jóval nagyobb, mint ahogyan a lokális arány alapján várható lenne. Az eredményt jegyző kutatók szerint ez azt jelenti, hogy a fekete lyukak előbb alakultak ki, mint az őket körülvevő galaxis. Amy Reines, a University of Virginia PhD hallgatója, a jelenlegi kutatás egyik résztvevője szerint az, hogy egy még dudor nélküli törpegalaxisban is megfigyelhetők a szupernehéz fekete lyukra utaló jelek, szintén alátámasztja azt a fejlődési elképzelést, hogy előbb a fekete lyukak jöttek létre és növekedtek, s csak ezután alakult ki a gazdagalaxisokban a központi dudor.

A Henize 2-10 katalógusjelű törpegalaxis kompozit képe. A Hubble Űrteleszkóp felvételét vörös, zöld és kék színek, a VLA rádióadatait sárga, míg a Chandra röntgenméréseit bíbor színek kódolják.
[Reines és tsai, NRAO/AUI/NSF, NASA]

Reines és kollégái a Very Large Array rádióteleszkóp-hálózattal és a Hubble Űrteleszkóppal észlelték a Henize 2-10-et. A rádióadatok alapján a centrumhoz közel azonosítottak egy olyan régiót, ami a központi fekete lyukak környezetéből szupergyors jet-ek formájában kiáramló anyag rádióemissziójához nagyon hasonló rádiósugárzást bocsát ki. Ezután átvizsgálták a Chandra röntgenműhold adott területről készített felvételeit is, melyek alapján azt találták, hogy a rádiótartományban fényes rész egyúttal intenzív, nagyenergiájú röntgensugárzás forrása is. A két észlelési eredményt együttesen úgy interpretálták, hogy egy aktív, nagytömegű fekete lyuk által hajtott galaxismag jelzéseiről van szó.

A Henize 2-10 centrumában azonosított fekete lyukhoz hasonló tömegűek találhatók a legtöbb galaxis magjában, de ezen galaxisok alakja sokkal szabályosabb. A Henize 2-10 azonban nem csak méretében és alakjában különbözik tőlük, hanem abban is, hogy számos sűrű, ún. szuper csillaghalmazba koncentrálódva rendkívül intenzív csillagkeletkezés zajlik benne. Kelsey Johnson (University of Virginia, NRAO) szerint a Henize 2-10 a fiatal Univerzum azon galaxisaira hasonlíthat, melyek éppen csak elkezdtek növekedni, s fejlődésüket még gyakori ütközések alakították. Tulajdonságaik, beleértve a központi szupernehéz fekete lyuk létét is, fontos új információkkal szolgálhatnak arról, hogyan is jöttek létre és fejlődtek a fekete lyukak és a galaxisok abban az időben.

Az eredményeket részletező előadás az American Astronomical Society Seattle-ben zajló ülésén hangzott el.

Forrás:

• ScienceDaily 2011.01.09.