2009.01.09. - Központi fekete lyuk előbb, dudor később

Úgy tűnik, sikerült választ találni arra a kérdésre, hogy a korai Univerzumban mely objektumok jöttek létre először, a galaxisok vagy a centrumaikban helyet foglaló nagytömegű fekete lyukak.

Az Univerzum közeli tartományaiban található galaxisokra és a bennük helyet foglaló nagytömegű központi fekete lyukakra vonatkozó korábbi munkák arra az érdekes eredményre vezettek, hogy kapcsolat van a fekete lyukak és a galaxisok központi sűrű területein (dudor) található csillagok és gáz tömege között. A két tömeg aránya közel azonos a galaxisok széles kor- és mérettartományában: a néhány millió és több milliárdszoros naptömeg közötti központi fekete lyukak tömege körülbelül egy ezred része a központi sűrű tartományok tömegének. Ez az állandó arány azt sejteti, hogy a fekete lyukak és a kidudorodások kölcsönösen hatással vannak egymás növekedési ütemére, ebből pedig következik a kérdés, hogy az arány a galaxisok fejlődése során végig állandó, vagy esetleg valamelyik növekedése előbb indult be, s vonta maga után a másikét.

Chris Carilli (National Radio Astronomy Observatory) az American Astronomical Society 213., a kaliforniai Long Beach-ben zajló ülésén az általa vezetett kutatócsoport eredményeit ismertető előadásában a fekete lyukak mellett tette le a voksot, azaz szerintük a korai Univerzumban ezen objektumok alakultak ki előbb.

Jobb oldalon egy távoli galaxis centrumában található gáznak a VLA antennarendszer által rögzített rádiótérképe látható, míg a bal oldalon az SDSS (Sloan Digital Sky Survey) felmérésnek az a képe, amely alapján a galaxist felfedezték. A képek az SDSS J1148+5251 katalógusjelű objektumot azon állapotában mutatják, mikor az Univerzum mindössze 870 millió éves volt.
[NRAO/AUI/NSF, SDSS]

Carilli és munkatársai véleményüket a VLA (Very Larga Array) antennarendszer és a Franciaországban működő Plateau de Bure Interferometer által az utóbbi néhány év alatt gyűjtött adatokra alapozzák. A kutatás során a fiatal, legfeljebb néhány milliárd éves galaxisokat vizsgálták, s azt találták, hogy a lokális Univerzumban tapasztalt konstans tömegarány a fiatal Világegyetem galaxisaira már nem áll, ezekben a centrális fekete lyukak jóval nagyobb tömegűek a központi területekhez képest, mint a közeli tartományokban. Fabian Walter (Max Planck Institute for Radioastronomy) szerint a következtetés tehát az, hogy a fekete lyukak kezdtek el előbb növekedni.

A kutatók előtt álló következő kihívás az, hogy feltérképezzék a fekete lyukak és a központi területek növekedést befolyásoló egymásra hatásának folyamatát. Dominik Riechers (Caltech) szerint erről egyelőre semmilyen információval nem rendelkezünk, nem tudjuk, hogy a folyamat során egy adott pontnál miért áll be a konstans tömegarány.

A munkában jelentős szerepük lesz az új, vagy éppen még építés alatt álló antennarendszereknek, mint például az ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) vagy az EVLA (Expanded Very Large Array), melyek érzékenysége és felbontóképessége lehetővé fogja tenni, hogy a galaxisok kérdéses területeit a dinamikai vizsgálatokhoz szükséges részletességgel tanulmányozhassák a kutatók.

Forrás:

• NRAO PR, 2009.01.06.