2016.11.04. - Szinte csak a központi fekete lyuk maradt egy galaxisból

Rádiócsillagászok olyan galaxismaradványt találtak, amelyben szinte csak a körülbelül 3000 km/s sebességgel mozgó központi, szupernagy tömegű fekete lyuk maradt meg egy nagyobb galaxissal történt ütközés után.

A két objektum egy 2 milliárd fényévre lévő galaxishalmaz tagja. A több millió évvel ezelőtt bekövetkezett szoros megközelítés során a kisebb galaxis szinte az összes csillagát és gázanyagát elveszítette, nem maradt más belőle, csak a központi, szupernagy tömegű fekete lyuk, körülötte pedig egy nagyjából 3 ezer fényév átmérőjű "csonk".

A felfedezés annak a programnak az eredménye, melynek keretében olyan szupernagy tömegű fekete lyukakat kerestek, amelyek nem galaxisok centrumában foglalnak helyet. Ezek az objektumok majdnem minden nagy galaxis központjában megtalálhatók. A jelenlegi elképzelések szerint a nagyok kisebb galaxisok összeolvadásával növekedtek, és ugyanez igaz a szupernagy tömegű központi fekete lyukakra is, amelyek előbb egymás körül keringenek egyre szűkülő pályán, majd végül szintén összeolvadnak. Az eredményt jegyző csoport vezetője, James Condon (National Radio Astronomy Observatory) magyarázata szerint olyan, szupernagy tömegű fekete lyukakból álló párok után kutattak, amelyek egyik komponense nem egy galaxis centrumában van, beszédes bizonyítékaként egy korábbi összeolvadási folyamatnak. Ehelyett azonban egy olyat találtak, amelyik törmelékcsóvát húzva maga után nagy sebességgel repül ki egy nagyobb galaxisból. Ilyet korábban még soha nem láttak.

A kutatók a VLBA (Very Long Baseline Array) antennarendszerrel készítettek nagy felbontású képeket több mint 1200 galaxisról, amelyeket korábbi nagyléptékű infravörös és rádiófelmérések során azonosítottak. A VLBA-észlelések azt mutatták, hogy a szupernagy tömege fekete lyukak majdnem minden galaxis esetében a centrumban helyezkedtek el. A ZwCl 8193 katalógusjelű galaxishalmaz egyik objektuma azonban kilógott ebből a sorból. A további megfigyelések szerint a B3 1715+425 jelű objektum egy olyan szupernagy tömegű fekete lyuk, amelyet a vártnál sokkal kisebb és halványabb galaxis övez. Ráadásul maga mögött ionizált gázcsóvát húzva nagy sebességgel távolodik egy sokkal nagyobb galaxis magjától.

Fantáziarajz arról, hogyan keletkezhetett a "szinte meztelen" szupernagy tömegű fekete lyuk.
[Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF]

A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a B3 1715+425 valójában egy galaxisütközés maradványa, amelynek során a kisebb galaxis majdnem az összes csillagát és gázanyagát elveszítette a nagyobbik hatására, és csak a "szinte meztelen" központi fekete lyuk maradt belőle. A felgyorsult maradvány valószínűleg még több anyagot fog veszíteni, és teljesen le fog állni benne a csillagkeletkezés, Condon szerint egymilliárd éven belül detektálhatatlan lesz. Ez viszont azt is jelentheti, hogy sok, korai galaxisütközésekből származó objektum lehet, amelyeket már ma sem tudunk megfigyelni.

A keresést ennek ellenére folytatják, a kutatók a VLBA antennarendszerrel további objektumokat fognak megfigyelni. Mivel a projektben az idő nem kritikus tényező, ezért azokat a "hézagokat" fogják kihasználni, amikor a tányérokkal éppen nem észlelnek semmi mást. A kiváló minőségű VLBA-adatokból a szupernagy tömegű fekete lyukak pozíciói rendkívül nagy pontossággal származtathatók, így az egyedüli korlátozó tényező az egyéb hullámhosszakon végzett megfigyelésekből meghatározott, az összehasonlításhoz használt galaxispozíciók pontossága. A következő években munkába álló új optikai teleszkópokkal - ilyen lesz például a Large Synoptic Survey Telescope (LSST) - azonban már a VLBA által rögzített képekével összevethető minőségű felvételek nyerhetők majd, így Condon és munkatársai azt remélik, hogy sok, a B3 1714+425-höz hasonló objektumot fognak még találni. És talán néhány olyan kettős fekete lyukat is, amilyet eredetileg kerestek...

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• ScienceDaily 2016.11.02.