2011.02.18. - Rejtőzködő fekete lyukakra bukkant a Swift

A Swift űrteleszkóp új mérései alapján úgy tűnik, hogy a kozmikus röntgensugárzás jelentős hányada mélyen beágyazódott szupernehéz fekete lyukak környezetéből származik.

Az utóbbi évek felfedezései alapján született elméleti jóslatok szerint nagy valószínűséggel a legtöbb galaxis belsejében találhatóak szupernehéz (több millió, vagy akár több milliárd naptömeget elérő) fekete lyukak, de ezek kimutatása nem minden esetben egyszerű feladat. A központi fekete lyukak körül áramló anyag ugyanis egy rendkívül vastag korongot alkot, ami elnyeli a belső tartományokból érkező látható, ultraibolya és röntgensugárzást, így ha egy ilyen rendszerre az éléről látunk rá, ezekben a tartományokban nincs sok esély a megtalálására. Az infravörös sugárzás nagy része ugyan átjut a korongon, de ezt nehéz megkülönböztetni a csillagközi anyag hasonló sugárzásától, míg rádiótartományban egyelőre kevésbé hatékonyan működik az égbolt folyamatos, nagyléptékű letapogatása.

A mélyen beágyazott fekete lyukak esete azért is különösen érdekes, mert az elméleti szakemberek szerint ezek az objektumok lehetnek a világűr röntgen-háttérsugárzásának fő forrásai. Röntgentartományban a teljes égbolt erőteljesen sugároz, ám ennek a nagy intenzitású "fotontengernek" az eredetét mindezidáig nem sikerült pontos mérésekkel megmagyarázni.

Úgy tűnik azonban, hogy a Swift űrtávcsővel végzett nagyenergiájú égboltfelmérő program egy jelentős lépéssel közelebb vitte a kutatókat a fentebb említett kérdések megválaszolásához. A Swift egyik fő műszere, a BAT (Burst Alert Telescope) folyamatosan térképezi a világűrt az ún. kemény röntgen tartományban (15-200 keV), elsősorban azért, hogy nagy energiájú, tranziens jelenségeket (főként gammakitöréseket) detektáljon. A 2004 óta folyó program egyúttal a jelenlegi legnagyobb érzékenységű és legjobb mintavételezésű égboltfelmérés ebben a hullámhossztartományban, és fontos adatokat szolgáltat a folyamatosan nagy energiákon sugárzó égitestekről is, elsősorban az aktív galaxismagokról.

A kutatási programot irányító nemzetközi csoport nemrég tette közzé az első összesítő tanulmányt az ezen objektumokkal kapcsolatos vizsgálatokról. A Swift által detektált 199 aktív galaxismag között 9 olyan is található, melyeknél az akkréciós korongra közel éléről látunk rá, azaz a központi fekete lyuk tőlünk nézve vastag por- és gázanyag mögött rejtőzik. Ezeket a szupernehéz objektumokat a korábbi röntgenfelmérések során nem tudták kimutatni, ehhez csak a Swift érzékenysége volt elegendő.

A Swift űrtávcső mérései alapján az újonnan talált, nagy mértékben beágyazódott szupernehéz fekete lyukak (narancssárga görbe) jelenthetik a kozmikus röntgen-háttérsugárzás (világoskék görbe) fő forrását.
[NASA/Goddard Space Flight Center]

A felvett röntgenspektrumok analízise arra is rámutatott, hogy az eddig rejtve maradt aktív galaxismagok jelenthetik a kozmikus röntgen-háttérsugárzás fő forrását. Ezt a képet erősíti a kutatócsoport további eredménye, miszerint a most talált objektumok valószínűleg csak a jéghegy csúcsát jelentik: egy még érzékenyebb röntgenfelmérés során a jelenleginél is jóval több - az aktív galaxismagok összlétszámának akár 20-30 százalékát is kitevő -, sűrű porfelhők mögött megbúvó szupernehéz fekete lyukat találhatunk majd.

Forrás:

• NASA Mission News 2011.01.20.