Az eddigi legrészletesebb mérések Galaxisunk központi fekete lyukáról

Minden korábbinál jobb felbontású, azaz részletgazdagabb mérések készültek a Tejútrendszer centrumában lévő szupernagytömegű fekete lyuk környezetéről. Sikerült a Föld-Nap távolság harmadával megegyező méretű képződményt azonosítani, amelynek pontos mibenléte egyelőre nem ismert.

Az elmúlt években kiderült, hogy a szupernagytömegű, tehát a Napnál több milliószor nehezebb fekete lyukak szinte minden nagyobb galaxis centrumában megtalálhatók - és alkalmanként a kisebb csillagvárosokban is előfordulnak.

Az ilyen objektumok összetett módon befolyásolhatják a körülöttük lévő galaxis fejlődését, bár ennek mikéntjét még kevéssé ismerjük. Egyes modellek szerint a környezetükben megnehezítik a csillagok kialakulást, ugyanakkor vannak ezzel ellentétes elgondolások is. A fekete lyukak a hozzájuk közeli gáz egy részét ún. akkréciós korong formájában magukhoz vonzzák, és összegyűjtik. Az így kialakult korongból a centrum felé hulló anyag kisebb hányada a korongra merőlegesen nagy sebességgel kilökődik - a folyamat pedig elkeveri az adott csillagváros csillagközi gázanyagát.

A Világegyetem korábbi állapotában sokkal gyakoribb volt a nagy fekete lyukak és a környezetükben lévő anyag közötti kölcsönhatás - ilyen szempontból fontos objektumok a kvazárok. Kvazárnak nevezik azon aktív galaxismagokat, ahol a fekete lyuk forró és erősen sugárzó környezetére közvetlenül rálátunk. Sikerült megállapítani, hogy ezeknél a kvazároknál a befelé spirálozó anyag nagyobb része nem a befogadó galaxis gázaiból származott, hanem egy szomszédos és bekebelezett csillagvárosból érkezett. Ezekben az esetekben tehát a nagyobb csillagvárosba olvadt kisebb galaxisok anyagának jelentős része a központi fekete lyukban végezte.

Joshua Barnes számítógépes szimulációja két galaxis ütközéséről (fent), valamint egy fantáziarajz (lent) egy kvazár környezetéről, ahol a bekebelezett kisebb galaxis anyaga kiterjedt korongot alkot (A. Simonnet, Sonoma State University, NASA, J. Barnes)

A galaxisok összeolvadásakor két fekete lyuk kerülhet a centrumba, amelyek szintén összeolvadhatnak, de egymás körüli mozgásukat is megőrizhetik. Utóbbira, tehát egy kettős szupernagytömegű feketelyuk-párosra utalnak a megfigyelések a 3C75 jelű rádióforrásnál, az Abell 400 jelzésű galaxishalmaz központi vidékén. A fekete lyukak - miközben a környezetükben lévő gázanyagot magukhoz vonzzák - erős röntgensugárzást bocsátanak ki, és a beléjük spirálozó gáz ellenhatásaként két-két rádiósugárzó anyagsugarat lövellnek az űrbe.

Az Abell 400 galaxishalmaz centrumában lévő 3C75 jelű rádióforrás röntgen- és rádiófelvételekből összeállított kompozitképe. A két kiáramló anyagsugár az objektumok egymás körüli mozgása miatt látszólag kaotikusan változó irányokba mutat (NRAO/AUI, F.N. Owen, C.P. O'Dea, M. Inoue, J. Eilek)

Az anyagsugarak alakjából a két fekete lyuk múltbéli mozgására és egyéb jellemzőire sikerült nagyvonalakban következtetni. Eszerint nem véletlenül tartózkodnak egymás közelében, hanem szoros gravitációs kapcsolatban állnak, és egymás körül keringenek.

Tejútrendszerünk centrumában egy 3-4 millió naptömegű fekete lyuk található. Ez a megfigyelések alapján jelentősen befolyásolhatja a környezetét, de az itt lezajló folyamatokat még saját csillagvárosunkban sem értik eléggé. Napjainkban nyugodt a központi fekete lyukunk, de a múltban sokkal aktívabb lehetett, nagyenergiájú sugárzásokkal telítve a Tejútrendszert. Sok fiatal csillag, illetve csillaghalmaz meglepően közel található hozzá, amelyek kialakulását és fennmaradását még nem sikerült tisztázni. Egyes anomálisan nagy sebességű, a központtól távolodó égitestek pedig arra utalnak, hogy néha a kettős rendszerek egyik tagját elnyelheti a központi fekete lyuk, amelynek társa ennek ellenhatásaként felgyorsulva kilökődik eredeti helyéről.