galéria megtekintése

Közük sincs egymáshoz, mégis egy irányba néznek a rejtélyes szupermasszív fekete lyukak

9 komment

Ny. M.

Megérte éveket áldozni az egyik legnagyobb szabású csillagászati projektre, még ha az univerzum legtávolabbi szegleteit fürkésző dél-afrikai kutatócsoport nem is azt találta, amit keresett.

Alaposan felkavarta a csillagászközösséget annak a három éven keresztül végzett, átfogó rádiótávcsöves észleléssorozatnak az eredménye, amiről most számoltak be a Royal Astronomical Society (a brit Királyi Csillagászati Egyesület) szaklapjában.

Az afrikai University of Cape Town és a University of the Western Cape kutatócsoportja is meglepődött a felfedezésén, hiszen eredetileg nem kifejezetten a fekete lyukak viselkedési mintázataira voltak kíváncsiak, amikor az univerzum egyik távoli szegletét pásztázták egy indiai óriástávcső, a Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) műszereivel.

A kutatás során az univerzum leghalványabb rádióforrásait keresték, amikor több, szokatlanul hasonló jelet fogtak egymástól rendkívüli távolságokra lévő galaxisokból.

 

A jelek a galaxisok középpontjából, úgynevezett szupermasszív – a mi Napunknál milliárdszor nagyobb tömegű – fekete lyukakból (összeomlott csillagokból) érkeztek. A rádiótávcső a fekete lyukak által kilövellt anyagsugarakat (plazmakilövelléseket, avagy jeteket) észlelt. Azt már eddig is tudtuk, hogy ezek a világegyetem legnagyobb energiájú és leggyorsabb felvillanásai közé tartoznak, de olyat még senki sem látott, hogy egymástól óriási távolságokra lévő fekete lyukak ugyanabba az irányba lövelljenek ki jeteket. Ez legfeljebb csak akkor fordulhat elő, ha valamennyi szülőgalaxis egyazon irányban forog a tengelye körül – ami viszont megkérdőjelezheti az elfogadott kozmológiai elméleteket.

„Mivel ezek a fekete lyukak nem tudnak egymásról, és nincs módjuk befolyásolni egymást, vagy információt cserélni ilyen óriási távolságokból, az egyetlen lehetséges magyarázat az, hogy még a korai univerzumban, a galaxisok születésekor hangolódhatott össze a forgásuk”

– idézte a Phys.org szaklap Andrew Russ Taylor csillagászprofesszort, a publikáció fő szerzőjét.

ELAIS-N1-esnek nevezik az univerzum azon régióját, ahol ezt a rádiótávcsöves
ELAIS-N1-esnek nevezik az univerzum hatalmas, 100 megaparszek kiterjedésű régióját, ahol ezt a rádiótávcsöves „felvételt” készítette a dél-afrikai kutatócsoport (1 megaparszek= 3,26 millió fényév). A baloldali képen bekarikázva jelölték a jobboldali képen is látható, összehangoltan forgó galaxisokat

Kérdés, hogyan. És itt egy kis kitérőt kell tennünk, a kozmikus jetek kutatása ugyanis az univerzum keletkezéséig visszavezető kérdéseket vet fel.

Azt már a korábbi megfigyelések alapján is tudták a csillagászok, hogy a galaxisok eloszlása nem egyenletes a világegyetemben, dacára az elfogadott kozmológiai (ősrobbanás-) elméletnek, miszerint az univerzum izotróp és homogén. Arra azonban eddig nem volt alkalmuk a csillagászoknak, hogy a világegyetem ilyen észbontóan óriási – 100 megaparszek kiterjedésű – szegletében vizsgálhassák a galaxisok eloszlását. A nagyszabású afrikai egyetemi kutatás részben arra irányult, hogy a csillagvárosok eloszlásában mintázatokat és rendellenességeket keressenek – és itt jöttek a képbe a galaxisok közepén trónoló gigantikus fekete lyukakból kilövellt plazmasugarak. Ezek segítségével próbálják a kutatók megfejteni, hogyan alakulhatott ki az ősrobbanást követő kaotikus anyagfluktuációk révén a világegyetem „mai” struktúrája.

Ehhez viszont tudnunk kellene, pontosan milyen erők fejthettek ki ilyen elképesztő hatást egymástól távoli galaxisokra az ősi univerzumban. Az eddig felmerült lehetséges magyarázatok még zavarba ejtőbbek, mint maga a jelenség. Elképzelhető, hogy a kozmikus mágneses terek változásai komplett galaxishalmazokat felölelő területeket befolyásolhattak, de az is lehet, hogy egzotikus szubatomi részecskék, az axionok lehetnek ludasok a dologban. Felmerült továbbá, hogy a gravitációs mező „hasadásait” jelző, rendkívül vékony és rendkívül sűrű kozmikus húrok hangolták össze a galaxisok forgását, illetve a plazmasugarak irányát.

A kutatás eredménye a kozmológusokat is meglepte:

„Ez egy váratlan és bizarr felfedezés, hiszen nem vezethető le egyértelműen az elfogadott kozmológiai elméletekből”

– nyilatkozta Romeel Dave professzor, az ősrobbanás szimulálásával foglalkozó nemzetközi kutatócsoport vezetője.

Amiből legalábbis az következik, hogy még finomhangolnunk kell a világegyetem keletkezéséről alkotott elméleteinket. Bár a kozmológusok attól „tartanak”, hogy a mostani eredmények egy „teljesen ismeretlen világot” tártak fel.

Plazmaágyúval elefántra

A relativisztikus jet, avagy anyagsugár egy aktív galaxis középpontjából kiinduló plazmakilövellés, ami egy szupermasszív fekete lyuk akkréciós korongjában alakul ki. A korongban forgó mágneses mezők a kiáramlást a fekete lyuk forgástengelye mentén gyűjtik össze, és mikor a feltételek kedvezőek, egy elektronokból és protonokból álló jet robban ki az akkréciós korong mindkét feléről. A jetek paraméterei rendkívüliek: a fénysebesség 99,9 százalékával lökődnek ki a fekete lyukakból, energiájuk akár a 10 ezer elektronvoltot is elérheti, tömegük pedig a Jupiterével vetekszik.

Bejelentkezés
Bejelentkezés Bejelentkezés Facebook azonosítóval

Regisztrálok E-mail aktiválás Jelszóemlékeztető

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.