A fekete lyukak olyan félelmetes sűrűségű tárgyak, hogy még a fény sem kerülheti el szélsőséges „gravitációs karmát”. De az, hogy láthatatlanok, még nem jelenti azt, hogy nem találunk módot azok megfigyelésére.
Ezúttal a csillagászok feltérképezték egy szupermasszív örvény körvonalait az IRAS 13224-3809 galaxisban, amelyet a Centaurus csillagképben találtak, a Földtől mintegy egymilliárd fényévnyire.
Ennek elérése érdekében a kutatók az Európai Űrügynökség (ESA) XMM-Newton röntgen obszervatóriumának megfigyelését használták a növekvő fekete lyukról.
Az akkreditáció így működik: Mivel az űrben lévő anyag vonzódik a fekete lyukhoz, olyan nagy sebességet ér el, hogy a spirálanyag felmelegszik, elérve a több millió fokos (és még magasabb) hőmérsékletet.
Ez a túlhevített örvény olyan sugárzást hoz létre, amelyet űrteleszkópok detektálhatnak, amikor a röntgensugarak ütköznek és visszaverik a gázrészecskéket az örvény közelében.
A tudósok szerint ezeknek az interakcióknak a megfigyelése analóg a visszhanggal, és nagyjából ugyanúgy, ahogy a hangos visszhangok tájékoztathatnak minket a háromdimenziós terek alakjáról és felépítéséről, így a „fényvisszhangok” a szupermasszív fekete lyukak láthatatlan alakját is feltárhatják.
Egy fekete lyuk táplálja a környező gázt koronarezgésekkel. (ESA)
“Hasonlóképpen megfigyelhetjük, hogyan terjednek a röntgen visszhangok a fekete lyuk közelében, hogy feltérképezzék a régió geometriáját és az anyagcsoport halmazát, mielőtt az eltűnne a szingularitásban” – magyarázza William Allston asztrofizikus, a Cambridge-i Egyetem munkatársa.
– Kozmikus visszhanghelynek tűnik.
A röntgensugárzás-leképezésnek nevezett technika nem új keletű, de fejlődik. A fényvisszhangokat Ollston és csapata az IRAS 13224-3809 több mint 23 napos megfigyeléséből kapta.
Ennek során olyasmit láttak, amire nem számítottak: a fekete lyuk koronája – a tárgy felhalmozódási korongja felett lebegő, nagyon forró elektronok régiója – élesen fellángolt, fényereje alig néhány óra alatt 50-szer megváltozott.
“Amint a korona átméretszik, a fény visszhangja megváltozik, mintha egy ház mennyezete felfelé és lefelé mozdulna, megváltoztatva a hangod hangját” – mondja Alston.
“A fényvisszhang követésével láthattuk ezt a változó koronát, és – ami még érdekesebb – sokkal jobb értékeket kaptunk a fekete lyuk tömegére és forgására, mint amennyit meg tudtunk volna állapítani, ha a korona mérete nem változott.”
Az IRAS 13224-3809 szupermasszív fekete lyuknak ez a pillantása példátlan lehet a részletek szempontjából.
A kutatók most remélik, hogy ugyanezt a módszert használják a távoli galaxisok fekete lyukainak fizikájának tanulmányozására. Több száz szupermasszív fekete lyuk található az XMM-Newton hatótávolságán belül, és még több látni fog, amikor az ESA Athena műholdja 2031-ben pályára áll.
Amit ezek a forgó örvények mondanak nekünk, az még várat magára, de úgy tűnik, hihetetlen felfedezések küszöbén állunk.
Az eredményekről a Nature Astronomy jelentést tett.
Források: Fotó: ESA
