Példátlan felfedezést jelentettek be a Tejútrendszer központi fekete lyukáról

A saját galaxisunk, a Tejútrendszer központjában terpeszkedő feketelyuk-szörnyeteg éppen "ebédelni" készül. Most először sikerült megfigyelni, amint egy csillagközi gázfelhő egy ilyen objektum felé zuhan.

A Tejútrendszer központjában egy körülbelül 4 millió naptömegű, óriás fekete lyuk helyezkedik el. Ezt régóta tudják a csillagászok, és más galaxisok hasonló objektumainak vizsgálatából az is ismert, hogy ezek az úgynevezett szupernagytömegű fekete lyukak folyamatosan maguk köré gyűjtik a környező gázanyagot.

Az elmélet szerint az így begyűjtött gázanyag egy része előbb-utóbb a fekete lyuk felé zuhan - egyre gyorsuló, spirálozó mozgással -, és az ekkor fellépő heves folyamatok miatt a fekete lyuk környéke kifényesedik. A galaxis centruma ekkor sokkal több sugárzást bocsát ki - ez a helyzet az úgynevezett aktív galaxisokban.

Ráközelítés a Tejútrendszer központjára, ahol egy körülbelül 4 millió naptömegű, óriás fekete lyuk terpeszkedik. A filmen látható, hogy az utóbbi években egy olyan gázfelhő mozgását észlelték, amely a centrum felé gyorsul (forrás: ESO)

A Tejútrendszer jelenleg csendes fázisában van, mert a központi fekete lyuk sem aktív. Ez a helyzet azonban rövidesen megváltozhat, mert a fekete lyuk éppen most készül "elfogyasztani" egy nagy adag gázanyagot. Az Európai Déli Obszervatórium (ESO) VLT-rendszerével (Very Large Telescope) először figyelték meg, amint egy gázfelhő a Tejútrendszer szupernagytömegű fekete lyuka felé tart.

A gázanyag tömege háromszor nagyobb a Földénél. Mozgása gyorsul: sebessége 7 év alatt közel megduplázódott, elérve a 8 millió kilométer/órát. A gázanyag igen elnyúlt pályán mozog, és 2013 közepén, a legnagyobb várható közelségkor körülbelül 40 milliárd kilométerre lesz a fekete lyuk eseményhorizontjától. Ez körülbelül 36 fényórának felel meg (a Plútó naptávolsága 6 fényóra). Csillagászati értelemben ez igen kis távolságnak számít egy központi fekete lyuk környezetében.

A megfigyelt gázfelhő mozgása közelebbről (forrás: ESO)

A gázfelhő jóval hidegebb, mint a környező csillagok felszíne, körülbelül 280 Celsius-fokos. Anyaga főleg hidrogénből és héliumból áll. A környező csillagok erős ultraibolya sugárzásának hatására maga a felhő is "izzik" az UV-tartományban. A felhő jelenlegi sűrűsége jóval nagyobb, mint a fekete lyukat övező többi gázelegyé. Ahogy a felhő a fekete lyuk felé közeledik, az igen erős gravitációs mező miatt felgyorsul, és anyaga egyre jobban szétterül a pályáján (lásd az animáción). Eközben a felhő anyaga várhatóan fel is forrósodik, és valószínűleg röntgentartományban kezd sugározni.

A megfigyeléseket Reinhard Genzel (Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Németország) és kollégái végezték. Beszámolójuk a Nature 2012. január 5-i számában jelenik meg. Az ESO honlapján további információk olvashatók a felfedezésről.

A felhő anyagának eredete kérdéses. Az egyik lehetséges magyarázat, hogy közeli, fiatal csillagokról ledobott gázanyagról van szó. "A következő két év nagyon érdekes lesz számunkra, és igen értékes információkat nyújthat arról, hogyan viselkedik az anyag egy ilyen különlegesen nagy tömegű objektum környezetében" - mondta Genzel.

A gázfelhő anyagának várható mozgása (részben a megfigyelések alapján). A fekete lyuk szélsőségesen nagy tömegvonzásának hatására a felhő feldarabolódik, és anyagának egy része a fekete lyuk felé zuhan