2012.06.19. - Gazdagalaxisából kipenderített óriás fekete lyukat találtak

A NASA Chandra röntgenműholdjának mérései alapján arra utaló jeleket találtak, hogy egy óriás fekete lyuk óránként több millió kilométeres sebességgel kidobódott gazdagalaxisából.

A NASA Chandra röntgenműholdjának mérései alapján amerikai kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy egy hatalmas fekete lyuk több millió km/h sebességgel kidobódott az gazdagalaxisából. Az elképzelések szerint a fekete lyuk egy másikkal ütközött és olvadt össze, az óriási sebességhez szükséges energiát pedig gravitációs hullámokból nyerte. A kutatás vezetője, Francesca Civano (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) szerint ugyan nagyon nehéz elképzelni, hogy egy sok millió naptömegnyi fekete lyukkal ez egyáltalán megtörténhet, az új adatok mégis arra utalnak, hogy az általános relativitáselmélet által megjósolt, de közvetlenül még sohasem detektált téridő-fodrozódások, a gravitációs hullámok óriási erőket fejthetnek ki. Annak ellenére, hogy egy szupernehéz fekete lyuk azon aszimmetria miatti kidobódása, hogy a kölcsönhatás következtében egy adott irányban gravitációs hullámokkal több energia távozott, mint ellentétesen, ritka esemény lehet, az intergalaktikus térben sok ilyen, még detektálatlan objektum létezhet. Laura Blecha (CfA) szerint ezek rejtve is maradhatnak előttünk, mivel a galaxisukból magukkal ragadott gázt a kidobódás után már mind elfogyasztották.

Civano és munkatársai a CID-42 jelű objektumot tanulmányozták, amely egy tőlünk 4 milliárd fényév távolságban lévő galaxis centrumában található. Korábban az optikai tartományban a Hubble Űrteleszkóppal már felbontották a CID-42-t két különálló, kompakt forrásra. A Magellán és a VLT teleszkópokkal rögzített spektrumok alapján az is nyilvánvaló volt, hogy a két forrás majdnem 5 millió km/h sebességgel távolodik egymástól. A Chandra korábbi észlelései egy fényes röntgenforrást jeleztek, melynek sugárzása valószínűleg egy vagy több szupernehéz fekete lyuk körüli forró gáztól származik, nem tudták azonban eldönteni, hogy a röntgenforrás egybeesik-e az optikai források valamelyikével, mivel a Chandra nem pontosan a CID-42 felé nézett, így a röntgenforrás képe a szokásosnál életlenebb lett. Martin Elvis (CfA) szerint ennek ellenére már ezekből az adatokból is látszott, hogy valami különleges dolog történt a CID-42-ben, de nem lehetett megmondani, hogy egy vagy két fekete lyuk van-e benne. A két forrás röntgentartománybeli szeparálásához új mérési adatok kellettek.

A nagy kép közepén a fehér négyzetben a CID-42 jelű objektum gazdagalaxisa látható. A jobb oldali inzertekben a CID-42 röntgen- és optikai képei, illetve ezek montázsa kaptak helyet. Jól látható, hogy a detektálható röntgensugárzás egy forrásból származik, illetve a gazdagalaxisnak az összeolvadás közben kialakult csóvája is megfigyelhet az optikai képen.
[Röntgen - NASA/CXC/SAO/F. Civano és tsai; optikai - NASA/STScI/CFHT]

Amikor a Chandra High Resolution Camera műszerét közvetlenül a CID-42-re irányították, kiderült, hogy a röntgensugárzás csak az egyik forrásból származik. A kutatók úgy gondolják, hogy két galaxis összeütközése során a központi fekete lyukaik is ütköztek, illetve összeolvadtak egyetlen szupernehéz fekete lyukká, amit a kölcsönhatás során gerjesztődött gravitációs hullámok energiája kilökött az új galaxisból. A másik optikai forrás pedig egy hátramarad fényes csillaghalmaz lehet. Ez a kép teljesen konzisztens a fekete lyukak összeolvadásának legújabb számítógépes szimulációival, melyek szintén azt jelzik, hogy az új fekete lyuk nagy lökést kaphat a gravitációs hullámok kibocsátása miatt.

A CID-42 esetének magyarázatára két másik lehetőség is felmerült. Az egyik szerint valójában három szupernehéz fekete lyuk közelítette meg egymást, ennek következtében pedig közülük a legkisebb dobódott ki. A másik alapján a CID-42 két szupernehéz fekete lyukat tartalmaz, de nem arról van szó, hogy egyikük kidobódott, hanem ezek spirális pályán mozognak, egyre közelítve egymáshoz. Mindkettőhöz az szükséges, hogy legalább az egyik objektum erős takarásban legyen, mivel csak egy fényes röntgenforrás észlelhető, ezért a Chandra adatok inkább az előzőleg vázolt magyarázatot támasztják alá.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• Chandra News 2012.06.04.