Csillagászok felfedeztek egy „elszabadult” fekete lyukat, ami potenciálisan az első megfigyelési bizonyíték arra, hogy a szupermasszív fekete lyukak kilökődhetnek a galaxisukból.
Csillagászok egy elszabadult szupermasszív fekete lyukat észleltek, amely látszólag kilökődött a saját galaxisából, és csillagok láncolatával a nyomában száguldott az űrben. A kutatócsoport kutatása szerint, amelyet az arXiv.org pre-print szerveren tettek közzé, és amelyet a The Astrophysical Journal Letters című folyóiratban való közzétételre elfogadtak, a felfedezés az első megfigyelési bizonyíték arra, hogy a szupermasszív fekete lyukak kilökődhetnek a galaxisukból, hogy a csillagközi térben barangoljanak.
A kutatók a Hubble Űrteleszkóp segítségével a Földtől mintegy 7,5 milliárd fényévre található RCP 28 törpegalaxis megfigyelése során fedezték fel a fényes fénycsíkként megjelenő elszabadult fekete lyukat.
A további megfigyelések azt mutatták, hogy a csík több mint 200 000 fényév hosszúságú – nagyjából kétszer olyan széles, mint a Tejútrendszer -, és feltehetően sűrített gázból áll, amely aktív csillagképződést jelent. A gáz egy fekete lyukat követ, amely a becslések szerint 20 milliószor nagyobb tömegű, mint a Nap, és 3,5 millió mérföld/órás (5,6 millió km/h) sebességgel, azaz a hangsebesség nagyjából 4500-szorosával száguld el a saját galaxisától. A kutatók szerint a csík pontosan egy galaxis középpontjára mutat, ahol normális esetben egy szupermasszív fekete lyuk ülne.
„Találtunk egy vékony vonalat a Hubble-képen, amely egy galaxis középpontjára mutat” – mondta a tanulmány vezető szerzője, Pieter van Dokkum, a Yale Egyetem fizika- és csillagászprofesszora. „A hawaii Keck-teleszkóp segítségével megállapítottuk, hogy a vonal és a galaxis összekapcsolódik. A vonás részletes elemzéséből arra következtettünk, hogy egy nagyon masszív fekete lyukat látunk, amely kilökődött a galaxisból, és gáz és újonnan keletkezett csillagok nyomát hagyta maga után”.”
Egy kilökődött fekete lyuk csóvája
A legtöbb, ha nem is az összes nagy galaxis középpontjában szupermasszív fekete lyukak találhatók. Az aktív szupermasszív fekete lyukak gyakran indítanak nagy sebességgel anyagsugarakat, amelyek fénycsíkokként láthatók, amelyek felületesen hasonlítanak a kutatók által észlelthez. Ezeket asztrofizikai „jet”-eknek nevezik.
Hogy megállapítsák, hogy nem ezt figyelték meg, van Dokkum és csapata megvizsgálta ezt a csíkot, és úgy találta, hogy nem rendelkezik az asztrofizikai sugár egyik árulkodó jelével sem. Míg az asztrofizikai jet gyengül, ahogy távolodnak a kibocsátó forrástól, a potenciális szupermasszív fekete lyuk csóvája a kutatók szerint erősödik, ahogy távolodik a galaktikus eredetűnek tűnő ponttól. Emellett a fekete lyukak által kibocsátott asztrofizikai sugárnyalábok a forrásuktól távolodnak, míg ez a csík a jelek szerint lineáris maradt.
A kutatócsoport arra a következtetésre jutott, hogy a magyarázat, amely a legjobban illik a csíkhoz, egy szupermasszív fekete lyuk, amely szétrobbantja a galaxist körülvevő gázt, miközben a gázt eléggé összenyomja ahhoz, hogy csillagkeletkezést indítson el a nyomában.”Ha ez beigazolódik, akkor ez lenne az első alkalom, hogy egyértelmű bizonyítékunk van arra, hogy a szupermasszív fekete lyukak ki tudnak szökni a galaxisokból” – mondta van Dokkum.
Fekete lyukak mozgásban
Miután a szupermasszív fekete lyuk létezését megerősítették, a következő kérdés, amelyre a csillagászoknak választ kell találniuk, az, hogy egy ilyen szörnyű objektum hogyan lökődik ki a galaxisából.”A legvalószínűbb forgatókönyv, amely megmagyarázza mindazt, amit eddig láttunk, egy három test kölcsönhatása által okozott csúzli” – mondta van Dokkum. „Amikor három hasonló tömegű test gravitációs kölcsönhatásba lép, a kölcsönhatás nem egy stabil konfigurációhoz vezet, hanem általában egy kettős test kialakulásához és a harmadik test kilökődéséhez”.
Ez azt jelentheti, hogy az elszabadult fekete lyuk egykor egy ritka szupermasszív fekete lyuk kettősének része volt, és egy galaktikus összeolvadás során egy harmadik szupermasszív fekete lyuk került ebbe a társulásba, kidobva annak egyik lakóját. A csillagászok nem biztosak abban, hogy ezek a hatalmas szökések mennyire gyakoriak. „A kilökődő szupermasszív fekete lyukakat már 50 éve jósolták, de még egyet sem láttak egyértelműen” – mondta van Dokkum – „A legtöbb teoretikus szerint soknak kellene lennie”.
További megfigyelésekre van szükség más teleszkópokkal, hogy közvetlen bizonyítékot találjanak egy fekete lyukra a titokzatos csík csúcsán – tette hozzá van Dokkum.
