2012.12.21. - Szuperből ultra, azaz milyen nagy lehet egy fekete lyuk

Egy felmérés alapján úgy tűnik, a "szupernagy tömegű" tituluson túl be kell vezetni az "ultranagy tömegű" jelzőt is a Napunk tömegét akár negyven milliárdszorosan is meghaladó központi fekete lyukak jelölésére.

Julie Hlavacek-Larrondo (Stanford University) és munkatársai egy felmérés keretében a Világegyetem legnagyobb tömegű központi fekete lyukait vizsgálták. A 18 objektum elemzése azt mutatta, hogy a tömegük körülbelül tízszer nagyobb lehet, mint azt korábban gondolták, és közülük legalább tízé 10 és 40 milliárd naptömeg közötti. A galaxisok centrumaiban helyet foglaló fekete lyukak hagyományos jelzője a "szupernagy tömegű", a felmérésben tanulmányozott objektumok új tömegértékei azonban szükségessé teszik, hogy megkülönböztetésükre bevezessük az "ultranagy tömegű" titulust.

A Chandra műhold röntgen-, a Hubble Űrteleszkóp látható és a VLA rádiótartománybeli felvételeiből összeállított montázs a PKS 0745-19 katalógusjelű galaxishalmaz centrumának közelében elhelyezkedő óriás elliptikus galaxist mutatja, amelynek a távolsága körülbelül 1,3 milliárd fényév. A forró gáz röntgenemisszióját a bíbor szín kódolja, a HST-képen a sárga szín dominál, míg a kék színű pixelek a rádiósugárzást jelzik. A kép átmérője 1,4 ívperc, ami az adott távolságban 511 ezer fényévnek felel meg. A röntgenkép 47 óra 20 perc össz expozíciós idő eredménye.
[NASA/CXC/Stanford/J. Hlavacek-Larrondo és tsai; NASA/STScI]

A vizsgálatban azonosított potenciális ultranagy tömegű fekete lyukak mindegyike olyan galaxis centrumában található, melyek nagy mennyiségű forró gázt tartalmazó galaxishalmazok központi régióiban helyezkednek el. A Chandra röntgenműhold által a halmazokról készített felvételeken látható diffúz röntgensugárzást ez a forró gáz bocsátja ki. A központi fekete lyukak által indukált kitörések üregeket hoznak létre a gázban, ez egyrészt megakadályozza a gáz hűlését, másrészt nagy számú új csillagot létrehozó folyamatokat gerjeszt. A kitörésekhez a fekete lyukaknak hatalmas mennyiségű gázt kell bekebelezniük. Mivel a legtöbb anyagot a legnagyobb tömegű fekete lyukak tudják elnyelni, így a legnagyobb kitöréseket is ezek produkálják, melyek alapján a most azonosított ultranagy tömegű objektumok létét már korábban meg is jósolták.

A Chandra felvételein túl Hlavacek-Larrondo és kollégái a Karl G. Jansky Very Large Array (JVLA), az Australia Telescope Compact Array (ATCA) rádió- és a 2 Micron All-Sky Survey (2MASS) infravörös adatait is felhasználták a vizsgálatok során.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• Chandra News 2012.12.18.