Fekete lyukak titokzatos világát kutatták | National Geographic

Olyan fekete lyukak után kutattak, amelyeket sűrű por- és gázfelhő rejt, így nem látható a beléjük zuhanó anyag által kibocsátott fény.

A NASA több teleszkópja is részt vett a szupernagy tömegű fekete lyukak utáni kutatásban, amelyről a The Astrophysical Journal folyóiratban számoltak be a szakemberek. A kutatás különlegessége az volt, hogy inkább olyan fekete lyukakra tudtak rátalálni, amelyeket gázból és porból álló, átlátszatlan felhő takar el, mintsem a jól észrevehetőekre.

A tudósok véleménye szerint szinte minden nagy galaxis középpontjában egy szupernagy tömegű fekete lyuk található, ám ennek bizonyítása nem egyszerű feladat. Kézenfekvő, hogy az Univerzumban lévő milliárdnyi fekete lyuk számának meghatározása nem csupán könnyű feladat.

Ehelyett egy olyan megközelítést alkalmaznak, amely során a kisebb területeken gyűjtött adatok segítségével próbálnak következtetéseket levonni a teljes univerzummal kapcsolatban. Ez azt jelenti, hogy minél alaposabban és pontosabban képesek az adott területen található szupernagy tömegű fekete lyukakat azonosítani és megszámlálni, annál megbízhatóbb információkat nyerhetnek a Világegyetem egészére nézve.

A kutatás eredménye azt mutatta, hogy ezen fekete lyukak 35 százaléka rejtőzködő. Az őket körbefogó por- és gázfelhők olyan nagy sűrűségűek, hogy még a rendkívül nagy energiájú röntgensugarak se jutnak át rajtuk.

Korábban csak a fekete lyukak 15 százalékát találták ilyen rejtőzködő típusúnak, ha viszont abból indulnak ki, hogy miként zajlik a galaxisok fejlődése, akkor ez az arány valószínűleg jóval közelebb lehet az 50 százalékhoz. Amennyiben továbbra sem találnak majd nagyobb arányú rejtett fekete lyukat, akkor a galaxisfejlődési modelleket, amelyek a fekete lyukak szerepét taglalják, majd finomítani kell úgy, hogy az elmélet megfelelhessen a tapasztalt arányoknak.

"Ha a fekete lyukak nem léteznének, a galaxisok mérete jelentősen megnőne" - nyilatkozta Poshak Gandhi, a kutatás egyik szerzője. "Ez azt jelenti, hogy ha a Tejútrendszer középpontjában nem lenne egy szupernagy tömegű fekete lyuk, sokkal több csillag ragyogna az éjszakai égen. Ez csupán egy példa arra, hogyan befolyásolják a fekete lyukak a galaxisok fejlődési folyamatait."

A fekete lyukak, bár önállóan teljes sötétségbe burkolóznak, hiszen még a fény sem képes elmenekülni a gravitációs ölelésükből, mégis, közvetett módon a világegyetem legfényesebb égi jelenségeivé válhatnak. A fekete lyuk körüli anyag spirális korongja hihetetlen hőmérsékletekig, akár több százezer fokra is felhevül, és ennek következtében olyan intenzív fényt bocsát ki, amely képes túlszárnyalni a galaxis összes csillagának ragyogását.

A lyuk körüli anyagspirált tápláló por- és gáztömeg tórusz vagy hétköznapi néven fánk alakban foghatja körbe a rendkívüli fényerejű korongot (lásd a fentebbi videóban) . Ha felül vagy alulnézetből látunk rá erre a fánkra, akkor látjuk a középen rejtőző fekete lyuk körüli fényt is. Ha viszont oldalról nézzük, akkor nem - legalábbis a legtöbb teleszkóp ezeket nem tudja azonosítani.

A csillagászoknak azonban van egy titkos szövetségesük: a fánk, amely a közepén található forrásból elnyelt fénysugárzás energiáját infravörös formában sugározza vissza. Ezért ezek a fánkok szinte világítanak az infravörös spektrum területén. 1983-ban a NASA bevetette az IRAS nevű műholdját, amely csupán néhány hónapon át állt üzemelés alatt, de ennek ellenére figyelemmel kísérte az égbolt infravörös fényét. E különleges eszköz segítségével számos, az egyébként jól látható égitestek mögé rejtett fekete lyukat sikerült észlelni. Érdekes módon azonban néhány azonosított fekete lyuk valójában nem is lyuk, hanem csillagontó galaxis, amelyek infravörösben hasonló megjelenést mutatnak.

A kutatók a NuSTAR nevű űrobszervatórium révén tették lehetővé a különbségek felfedezését. Ez az innovatív űreszköz képes a röntgen tartományban való megfigyelésre, és észlelni azokat a nagyobb energiájú röntgen sugarakat, amelyek még a legvastagabb fánkokon is át tudnak hatolni.

Ha sikerül pontosan meghatározni a szupernagy tömegű fekete lyukak rejtett arányát, akkor valószínűleg fény derül arra is, hogyan tudtak ilyen hatalmasra növekedni. Ha a növekedésük folyamatos anyagelnyeléssel történt, akkor valószínű, hogy a fekete lyukak jelentős része por- és gázfelhőkkel van elfedve.