Az eddigi legtávolabbi, röntgentartományban is sugárzó fekete lyukat fedezték fel a NASA teleszkópjai segítségével. Ez az első eset, amikor egy fekete lyukat életének növekedési szakaszában figyelhetnek meg, tömege pedig hasonló az őt tartalmazó galaxisához. Az eredmény magyarázatot adhat arra, hogyan keletkeztek az univerzum első szupernagy tömegű fekete lyukai.
A NASA Chandra röntgenobszervatóriuma és a James Webb űrteleszkóp adatainak kombinálásával egy kutatócsoportnak sikerült megtalálnia egy mindössze 470 millió évvel az ősrobbanás után keletkezett, növekvő fekete lyuk árulkodó jelét.
„A Webbre volt szükségünk, hogy megtaláljuk ezt a rendkívül távoli galaxist, a Chandra pedig a szupernagy tömegű fekete lyuk kimutatását tette lehetővé” – mondta Bogdán Ákos (CfA), a Nature Astronomy folyóiratban megjelent tanulmány vezető szerzője. „Kihasználtunk egy kozmikus nagyítót is, amely megnövelte az észlelt fény mennyiségét.” Ezt a nagyító hatást gravitációs lencsének nevezik.
Bogdán és csapata a Földtől 3,5 milliárd fényévnyire elhelyezkedő Abell 2744 galaxis halmazirányában található UHZ1 nevű galaxisban fedezte fel a fekete lyukat. A Webb adatai azonban azt mutatják, hogy az UHZ1 sokkal távolabb van, mint a halmaz, kb. 13,2 milliárdfényévre a Földtől, így abban az állapotában észleljük, amikor az univerzum kora a jelenleginek csak 3%-a volt.
A Chandrával végzett több mint kéthetes megfigyelések intenzív, túlhevült, röntgensugárzás kibocsátó gáz jelenlétét mutatták ki ebben a galaxisban, ami pedig egy növekvő, szupernagy tömegű fekete lyuk jellemzője. A gravitációs lencse-hatás következtében a galaxis fényét és a szupernagy tömegű fekete lyuk körüli gázból származó röntgensugarakat körülbelül négyszeresére növeli az Abell 2744, ami javítja a Webb által észlelt infravörös jelet, és lehetővé teszi a Chandra számára, hogy észlelje a halvány röntgenforrást.
Ez a felfedezés nagy jelentőséggel bír annak megértéséhez, hogy egyes szupernagy tömegű fekete lyukak miként érhettek el kolosszális tömegeket nem sokkal az ősrobbaná sután. Vajon közvetlenül egy hatalmas gázfelhő összeomlásából keletkeznek, amelyből 10000-100 000 naptömegű fekete lyukak jönnek létre, vagy az első csillagok robbanásából származnak, amelyek csak kb. 10-100 naptömegű fekete lyukakat hoznak létre?
„Vannak fizikai korlátai annak, hogy a fekete lyukak milyen gyorsan növekedhetnek, miután kialakultak, de a nagyobb tömegűek előnnyel rendelkeznek. Olyan ez, mint egy facsemetét ültetni, amelynek kevesebb időbe telik, hogy teljes méretű fává nőjön, mintha csak egy maggal kezdenénk” – mondta Andy Goulding, a Princeton University munkatársa, a tanulmány társszerzője, aki a The Astrophysical Journal Letters újabb tanulmány vezetőszerzője, amelyben a galaxis távolságát és tömegét közölték a Webb spektrumának felhasználásával.
Bogdán csapata erős bizonyítékot talált arra, hogy az újonnan felfedezett fekete lyukhatalmasnak született. A röntgensugarak fényessége és energiája alapján úgy becsülik,hogy tömege 10 és 100 millió naptömeg közé esik. Ez a tömegtartomány hasonló nagyságrendű a galaxisban található csillagok össztömegével, ami éles ellentétben áll aközeli univerzumban található galaxisok középpontjában lévő fekete lyukakkal, amelyek általában galaxisuk tömegének kb. 10 százalékát teszik ki.
(forrás: csillagaszat.hu)
