Fekete lyukunk közvetlen határán

Megmérték a Tejútrendszer középpontját: minden korábbinál pontosabb mérésekkel sikerült meghatározni a Tejútrendszer magjában lévő fekete lyuk közvetlen környezetének átmérőjét.

A Tejútrendszer egy átlagos méretű galaxis, amelyben a becslések szerint legalább 100 milliárd csillag van (az egyik a mi Napunk). A csillagászok már 30 éve tudják, hogy a Tejútrendszer magjában - amely tőlünk 26 ezer fényévnyire található - egy igen nagy tömegű fekete lyuk helyezkedik el. A fekete lyuk magába gyűjti a környékén lévő anyagot, s az eközben lejátszódó heves folyamatok miatt környezete heves röntgen- és rádiósugárzást bocsát ki. A Galaxis középpontját valóban egy erős rádióforrás, a Sagittarius A jelzésű objektum jelöli ki.

A központi fekete lyuk tömegét a környezetére gyakorolt gravitációs hatások alapján tanulmányozni lehet. A körülötte keringő csillagok pályáinak jellemzői alapján (részletesen lásd korábbi cikkünket) a Galaxis magjában egy több millió naptömegű fekete lyuknak kell lennie. 2002 októberében német csillagászok ezt 3,7 (plusz-mínusz 1,5) millió naptömegben határozták meg, miközben az is bizonyítást nyert, hogy a központi objektumnak viszonylag kis kiterjedésűnek kell lennie. Tekintse meg a fentiekhez kapcsolódó videókat! (Technikai segítség a lejátszáshoz)

De mekkora valójában a fekete lyuk, illetve közvetlen környezete, a Sagittarius A átmérője? Sajnos az optikai tartományban működő csillagászati távcsövek nem tudnak "átlátni" a fekete lyuk körüli, egyre sűrűsödő gáz- és poranyagon, így csak rádiótávcsövekkel végezhetnek megfigyeléseket az ott működő folyamatokról. Az elmúlt évtizedekben a rádiócsillagászok egyre kisebb frekvenciákon végezték megfigyeléseiket, ami egyre jobb felbontást eredményezett (azaz egyre kisebb átmérőjű egyedi részletek váltak észlelhetővé).

Az új eredmények

30 évvel a fekete lyuk felfedezése után, a technika és az adatfeldolgozás fejlődésének köszönhetően sikerült véglegesíteni ezeket a méréseket. A kutatók a mérési eredményekből eltávolíthatták a por okozta "homályt", hogy tiszta képet kapjanak erről a különleges objektumról.

A megfigyelésekhez a VLBA (Very Long Baseline Array) rádiótávcső-hálózatot használták, amely jelenleg a legnagyobb felbontóképességű csillagászati megfigyelőrendszer. A VLBA 10 rádióteleszkópja kontinensnyi területen helyezkedik el, Hawaiitól a Karib-szigetekig.

Kiderült, hogy a Sagittarius A - amely tehát valójában a fekete lyuk körüli nagyon forró gáz- és porfelhő - egy mindössze földpálya nagyságú térben helyezkedik el. Ez az a terület, amely a legfontosabb információkkal szolgálhat magáról a fekete lyukról - amihez még soha nem jutottak ennyire közel -, és az új adatok segítségével a Tejútrendszer fejlődésébe is bepillantást nyerhetünk.

A csillagászok ma még nem tudják pontosan, hogy milyen folyamatok játszódnak le egy galaxis magjában. Ezek az első eset, hogy viszonylag pontos információt nyertek egy központi fekete lyuk és környezete méretéről. A következőkben az objektum szerkezetét és alakját szeretnék az eddigieknél pontosabban feltérképezni.

A mérésekből következtetve maga a fekete lyuk kb. 22,5 millió kilométer átmérőjű, ami a Merkúr Nap körüli pályának nagyságával vethető össze. Tömege körülbelül 4 millió Nap tömegével egyezik meg.

A Sagittarius A-t 1974 februárjában fedezték fel és mutatták ki róla, hogy a Tejútrendszer középpontjában helyezkedik el. 1999-ben sikerült pontosan meghatározni a Naprendszer keringési idejét a középpont körül, ami 226 millió évnek - azaz egy galaktikus évnek - adódott.