A fekete lyuk nagy zsákmányt jelent a Max Planck Society-ben

Gázfelhő közeledik a Tejútrendszer közepéhez

A galaxis szívében lévő fekete lyuk még mindig szenved. De az étrendnek ősszel vége lehet: egy gázfelhő túl közel került a tömegszörnyhez, és varázslatosan vonzza. A fekete lyuk táplálására a csillagászok szeme láttára kerülne sor, akiknek ekkor regisztrálniuk kell a sugárzás jelentős növekedését. Már láthatja, hogyan feszíti a fekete lyuk a gázfelhőt. A felhőt 2011-ben fedezte fel egy nemzetközi csapat, a Max Planck Földönkívüli Fizikai Intézet tudósainak vezetésével.

Útban a gravitációs torok felé: A képen a gázfelhő (piros) és a csillagok (kék) keringése látható a Tejút szívében található fekete lyuk körül.

Szöveg: Helmut Hornung

Tiszta éjszakán diffúz szalag húzódik át a mennyezeten: a Tejút. Ez a galaxis része - az a gáz-, por- és legalább százmilliárd csillagrendszer, amelyhez a napunk is tartozik. A Nyilas csillagkép (latinul: Nyilas) irányában különösen sok csillagot látunk. Kozmikus felhők mögé rejtve ott fekszik a galaxis közepe. A csillagászok pedig évek óta megfigyelik a kompakt Nyilas A * rádióforrást, amely mögött láthatóan fekete lyuk van.

Körülbelül 26 000 fényév távolságban az objektum az egyetlen szupermasszív fekete lyuk, amely elég közel van a részletes vizsgálatokhoz. A gravitációs szörny körül keringő csillag hosszú távú megfigyelései azt mutatták, hogy körülbelül 4,3 millió naptömege van. Legtöbbször csendben marad, és csak néha mutat kis sugárzást. Igaz, hogy a fekete lyukak önmagukban nem bocsáthatnak ki sugárzást; az emisszió azonban akkor következik be, amikor az anyag az őt körülvevő eseményhorizontra esik, felmelegszik és felszabadítja a potenciális energiát.

Az Európai Déli Obszervatórium (ESO) nagyon nagy teleszkóppal ellátott galaktikus központjának nagyon éles képei és részletes megfigyelései a földtömeg körülbelül háromszorosának megfelelő gázfelhőt mutatnak, amely most a fekete lyuk közvetlen közelében található. A csillagászok megállapították, hogy a felhő pályája nagyon különc. Még mindig értetlenül állnak, vajon lehet-e csillag a galaktikus „ételben”. Mindenesetre Max Planck kutatói nem találtak erre bizonyítékot

A gázfelhő 2002 óta minden hosszú hullámú infravörös képen megjelent, és már évek óta mutatja az oldódás első jeleit. Minél közelebb kerül a fekete lyukhoz, annál inkább kölcsönhatásba lép a forró gázzal a gravitációs csapda közelében, és végül turbulencia pusztítja el.

A következő néhány hónapban a gázfelhő valószínűleg eléri a 40 milliárd kilométert vagy a 36 fényórát, a legkisebb távolságot a fekete lyuktól - csillagászati szempontból egy kőhajításnyira. "Csak két csillag került ilyen közel a fekete lyukhoz, mióta 1992-ben megkezdtük megfigyeléseinket" - mondja Stefan Gillessen, a Max Planck Földönkívüli Fizikai Intézet munkatársa és a felhő felfedezéséről szóló Nature cikk első szerzője.

Az S2 és S0-102 csillagok tojás alakú pályákon versenyeznek több millió kilométer per órás sebességgel, egyszer 15,2 és 11,5 év alatt a galaktikus központ körül. Úgy tűnik, mágikus erő vezérli őket. Ez az erő a gravitáció. Hagyja, hogy a föld forogjon a Nap körül, de a két csillag S2 és S0-102 esetében óriásinak kell lennie - és a fekete lyukból kell származnia.

Mikor kezdődik pontosan a kozmikus ünnep a következő hónapokban, még mindig nyitva áll; a Gillessen körüli csoport 2013 őszére gyanakszik. A kutatóknak viszont meglehetősen konkrét elképzeléseik vannak a folyamatról; az étkezés valószínűleg három fogásból áll: Először is, a gravitációs csapda árapályerei felpörgetik a felhőanyagot, és szétszedik "gázspagettiba"; néhány héttel később az anyag a fekete lyuk körüli korongban gyűlik össze, hasonlóan a kád lefolyójának vízéhez; Egy bizonyos ponton az ügy eltűnik az úgynevezett eseményhorizont mögött, és így a világunkból.

Az étkezés során az anyagnak a fekete lyukba történő beáramlásának jelentősen meg kell növekednie, és ezzel együtt a belőle sugárzó sugárzás is. "Mivel a gázfelhő tömege lényegesen nagyobb, mint a fekete lyuk közelében lévő forró gáz tömege, az eseményhorizont közelében lévő felhalmozódást egy ideig a felhő fogja dominálni" - mondja Reinhard Genzel, a garchingi Max Planck Intézet igazgatója földönkívüli fizikának és a galaktikus központot tanulmányozó csoport vezetője.

"Nagyon pontos információkat kapunk azokról a fizikai állapotokról, amelyek szerepet játszanak a fekete lyuk kialakulásában, mivel pontosan meghatározhatjuk a gázfelhő számára elérhető tömeget" - mondja Genzel.

Vándorfelhő: Ebben az összetett képben színesen kiemelik az objektum helyzetét 2002-ben, 2007-ben és 2011-ben.