Tudomány
A fekete lyukak méretüktől függetlenül ugyanazt a meglepő szabályt követik
Nem számít, hogy egy fekete lyuk tízszer akkora tömegű, mint a Nap, vagy milliószor nagyobb nála: a jelek szerint ugyanazon a kritikus ponton képesek hatalmas anyagsugarakat, úgynevezett jeteket kilövellni. Erre jutott egy nemzetközi csillagászcsoport, amelynek kutatását a Nature Astronomy folyóirat közölte.
A tanulmányt Andrew Mummery, az Institute for Advanced Study kutatója és Adelle Goodwin, a Curtin University Nemzetközi Rádiócsillagászati Kutatóközpontjának munkatársa vezette. A kutatók szerint eredményük arra utal, hogy a fekete lyukak egyik leglátványosabb jelensége ugyanazokat a fizikai szabályokat követi a legkülönbözőbb mérettartományokban is.
Egy csillag pusztulása árulhatja el a fekete lyuk titkát
A kutatók úgynevezett árapály-szétszakadási eseményeket vizsgáltak. Ezek akkor következnek be, amikor egy csillag túl közel kerül egy szupermasszív fekete lyukhoz, amelynek gravitációs ereje darabokra tépi az égitestet. A fekete lyuk ezután hirtelen hatalmas mennyiségű anyaghoz jut, így a csillagászok néhány év alatt követhetik nyomon olyan folyamatokat, amelyek egyébként akár több ezer vagy millió év alatt zajlanának le.
„Amikor egy fekete lyuk széttép egy csillagot, nem nyeli el szépen az egészet”
– mondta Goodwin. Az anyag egy része a fekete lyuk felé zuhan, más része azonban hatalmas kiáramlások formájában az űrbe távozik. Ezek a jetek és kiáramlások óriási távolságokra juttathatnak anyagot, és a fekete lyukat körülvevő galaxis fejlődésére is hatással lehetnek.
A kutatók húsz ilyen eseményt vizsgáltak optikai, ultraibolya, röntgen- és rádiótartományban végzett megfigyelések alapján. Végül tíz olyan esetet választottak ki, amelyeknél megbízhatóan meg lehetett határozni a fekete lyuk táplálkozási ütemét és a rádiósugárzás megjelenésének időpontját.
Két időszakban is beindulhatnak a kozmikus „rakéták”
Az elemzés szerint a jetek kialakulásának két jellegzetes időszaka van. Az első közvetlenül az esemény után, amikor a fekete lyuk rendkívül gyorsan fogyasztja az anyagot. A második jóval később, akár több száz vagy több ezer nappal a csillag szétszakadása után következhet be.
A késői szakaszban a fekete lyuk táplálkozási üteme az úgynevezett Eddington-határ körülbelül két százalékára csökken. Ez különösen érdekes, mert kisebb, csillagtömegű fekete lyukaknál már korábban is ismert volt, hogy ezen a szinten megindulhat a jetek kialakulása.
„Nagyon szerettük volna megfejteni ezt a hatalmas rejtélyt”
– mondta Mummery. A kutatók szerint most úgy tűnik, hogy ugyanaz a kritikus küszöb működik a csillagtömegű és a szupermasszív fekete lyukaknál is.
A felfedezés gyakorlati szempontból is fontos lehet. Ha a csillagászok előre jelezhetik, mikor várható egy késleltetett jet megjelenése, célzottabban használhatják a nagy teleszkópokat. Ez különösen hasznos lehet a Square Kilometre Array rádiótávcső számára, amely várhatóan 2028-ban kezdi meg tudományos adatgyűjtését. A kutatók reményei szerint az új eredmény további, még mélyebb betekintést adhat a fekete lyukak működésébe.
Forrás: Sciencedaily
