Egy fekete lyuk megevett egy csillagot

A túl közel merészkedő csillag anyagának egy része örökre eltűnt a szemünk elől.

Feng Ma, az austini Texas Egyetem végzős diákja nem is remélte, hogy egy igen ritkán látható jelenség nyomára bukkan, amikor a McDonald Obszervatórium egyik távcsövét ráállította a megfigyelési listáján soron következő objektumra. Amikor később feldolgozta a TEX 1726+344 jelzésű kvazár észlelésének adatait, azok nem mindennapi jelenségről árulkodtak: egy fekete lyuk egy csillagot kebelezett be.

A kvazárok igen fényes és általában igen távoli objektumok: tulajdonképpen nagyon aktív galaxisok, amelyek az Univerzum fiatal korában léteztek. Középpontjukban hatalmas tömegű fekete lyuk található, amely folyamatosan maga köré gyűjti és felforrósítja a környező anyagot, intenzív elektromágneses sugárzást szabadítva fel. A korong formába gyűlt anyagra merőlegesen pedig gigantikus anyagkilövellések (jetek) indulnak a környező térbe (lásd az illusztrációt).

A kvazárok fényének színképelemzésével meg lehet mondani, milyen a kvazár körüli anyag (a korong és a jetek) kémiai összetétele. Feng Ma azt vizsgálja, hogy idővel változik-e ez a kémiai összetétel.

A TEX 1726+344 színképében egy olyan jellegzetességet figyelt meg, amely az ugyanerről az égitestről 1988-ban és 1990-ben készült adatokban még nem létezett: egy új ún. abszorpciós (elnyelési) vonal bukkant fel a színképben, ami arra utal, hogy a kvazár és a Föld közé olyan új anyagtömeg került, ami elnyelte a kvazár fényének egy részét.

A színképvonalak elemzése során kiderült, hogy az újonnan megfigyelt anyagfelhő 6000 km/s-os sebességgel dobódott ki a fekete lyuk környékéről. Feng Ma szerint az anyagfelhő egy olyan csillagból származik, amely túl közel merészkedett a fekete lyukhoz, s ez iszonyú gravitációjával széttépte. A csillag anyagának egy része a fekete lyukba zuhant, a "maradék" pedig kidobódott a lyuk környezetéből.

Kvazárok

A kvazárok a Világegyetem legerősebben sugárzó objektumai. Fényerősségük többmilliárdszorosan múlja felül egy átlagos csillagét. Kiterjedésük viszont igen kicsi: átlagosan naprendszernyi méretűek. Az első kvazárt 1963-ban fedezték fel, erős rádiósugárzása révén. Képe pontszerűnek látszott, így csillagszerű rádióforrásnak nevezték el. (Angolul quasi stellar radio source, e szavak egyes betűinek összevonása adja a quasar nevet.) Azóta kiderült, hogy az elnevezés hibás, mert az újonnan felfedezett kvazárok zöme nem erős rádióforrás. Sokkal aktívabbak az optikai és a röntgentartományban.

Az újabb elméletek szerint a kvazárok kialakulóban lévő, ősi galaxisok háborgó magjai lehetnek, amelyek középpontjában hatalmas tömegű fekete lyuk található. A fekete lyuk roppant mértékű tömegvonzása révén folyamatosan maga köré gyűjti a galaxis anyagát: a gázfelhőket és a kifejlett csillagokat.

A csillagokat aztán a gravitáció szabályosan szétszakítja, így anyaguk a gázfelhők anyagával együtt egy örvénylő korongot képez a fekete lyuk körül. Ebből az ún. tömegbefogási korongból az anyag a fekete lyukba zuhan. A behulló anyag végső eltűnése előtt hatalmas energiára tesz szert, amely aztán sugárzás formájában szabadul fel.

Egy kvazárt tápláló ideális fekete lyuk tömege valahol 100 millió és kb. 1 milliárd naptömeg között lenne. Kisebb tömeg esetén ugyanis az energiarobbanás kifújná az összes beeső anyagot, nagyobb tömegnél pedig már egész csillagokat nyelne el a lyuk anélkül, hogy előbb széttörné őket; így pedig az elméletek szerint sugárzás sem szabadulna fel.