Óriási buborékot fújó fekete lyukat találtak

A Chandra röntgenmíhold és az ESO VLT távcsőegyüttes észlelési adatai alapján felfedezték a csillagtömegí fekete lyukak esetében valaha megfigyelt legnagyobb méretí jet-párt, melynek átmérője eléri az ezer fényévet.A szóban forgó csillagtömegí fekete lyukat magába foglaló mikrokvazár a 12,7 millió fényévre lévő NGC 7793 katalógusjelí spirálgalaxis külső részén helyezkedik el. A kutatócsoport vezetője, Manfred Pakull (University of Strasbourg) szerint a fekete lyuk ugyan csak néhány naptömegnyi, de tökéletes miniatír változata a legnagyobb energiájú, sok millió naptömegnyi fekete lyukakat tartalmazó kvazároknak.
A fekete lyukak óriási mennyiségí energiát bocsátanak ki, miközben elnyelik a közelükbe került anyagot. Az elképzelések szerint ennek nagyobb része elektromágneses sugárzás formájában, főként a röntgentartományban hagyja el a kvazár környezetét, míg kisebb részét a fekete lyukba bespirálozó anyag korongjának síkjára merőlegesen, két ellentétes irányú jet (kifúvás) formájában kiáramló nagyenergiájú részecskék viszik el. A részecskenyalábok a környező intersztelláris gázba ütközve felmelegítik azt, s így tágulásra késztetik. Az így felfúvódó buborék tehát forró gáz és különböző hőmérsékletí ultragyors részecskék keveréke.
Az optikai-, rádió- és röntgentartományban végzett megfigyelések segítségével megbecsülhető az, hogy a fekete lyuk milyen ütemben melegíti a környezetét. Azoknak a foltoknak a detektálásával pedig, ahol a jetek beleütköznek a környező gázba, megbecsülhető a felfúvódó buborékok mérete, illetve tágulási sebessége. A mérések alapján az S26 jelí mikrokvazár esetében az átmérő eléri az ezer fényévet, a tágulási sebesség pedig majdnem 1 millió kilométer óránként. Ezekből az adatokból a kutatók úgy becsülik, hogy a kifúvásokat létrehozó kvazáraktivitás már legalább 200 ezer éve tart. A jet-pár mérete kétszeresen, míg energiája mintegy tízszeresen haladja meg az eddig ismert mikrokvazárokét, például a Tejútrendszerben található híres SS433 jelíét. Roberto Soria (University College London) hasonlata szerint, ha a fekete lyukat a Föld pozíciójába képzelnénk és méretét focilabdányinak vennénk, akkor a kifúvások bolygónktól a Pluto pályájáig nyúlnának ki. Az eredmények azt jelzik, hogy a részecskenyalábok a korábban gondoltnál sokkal nagyobb, az elektromágneses sugárzásét meghaladó mennyiségí energiát szállíthatnak el fekete lyuk környezetéből.
Az új eredmény segíthet a nagytömegí csillagok szupernóva-robbanása után visszamaradt néhány naptömegnyi fekete lyukak (mikrokvazárok) és a galaxisok középpontjaiban helyet foglaló szupernehéz, több millió, de akár milliárd naptömegnyi fekete lyukak (kvazárok) közti hasonlóságok jobb megértésében. Utóbbiak esetében nagyon gyakoriak a nagyenergiájú részecskekiáramlások. Eddig úgy gondolták, hogy a mikrokvazárok esetében ezek sokkal ritkábban fordulnak elő, de az új eredmény alapján talán csak arról van szó, hogy eddig még nem fedezték fel őket kellő számban.
Az eredményeket részletező szakcikk a Nature 2010. július 8-i számában jelent meg.