"Sebváltós" fekete lyukak

(MTI-Press) - A csillagászok már régóta megfigyelték, hogy energiatermelés közben nem minden fekete lyuk viselkedik azonosan, inkább mintha kétféle üzemmódban működnének, ám a rejtélyre mostanáig nem találtak magyarázatot. A Holland Űrkutatási Intézet (SRON) tudósai derítették ki, hogy a fekete lyukak a gépkocsik motorjához hasonlatosan "sebváltóval" kapcsolnak egyik üzemmódból a másikba.

A fekete lyukak a világegyetem rendkívül nagy teljesítményű, hatékony "erőművei", amelyek az elfogyasztott anyagért cserébe óriási mennyiségű energiát is termelnek intenzív röntgensugárzás formájában. A másik jellegzetességűk a kifúvások (jetek), amikor a "kiköpött" anyag csaknem a fény sebességére felgyorsulva hagyja el a fekete lyukak környékét. Ezek a jetek nagymértékben képesek befolyásolni a fekete lyukak környezetét: óriási buborékokat "fújnak", és felhevítik a gázokat a galaxishalmazokban - olvasható a PhysOrg (http://phys.org) tudományos hírportálon, amely a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society című folyóiratban a kutatásról megjelent két tanulmányt ismertette.

Mintha az egyik benzinnel, a másik dízellel üzemelne

A kifúvások kivételes hatását jól példázza a Hanny objektuma (Hanny s Voorwerp), amelyet Hanny van Arkel holland tanár fedezett fel 2007-ben. Egy gázfelhőről van szó, amelyben a közeli IC 2497 spirálgalaxis fekete lyukából származó jet hatására indult be a csillagképződés. Az észlelt jelenségek megértették a tudósokkal, hogy miért oly fontos vizsgálni a fekete lyukak által folytatott energiatermelés és kibocsátás mechanizmusát, jóllehet a folyamatok mikéntje mindmáig javarészt tisztázatlan.

2003-ban derítették ki a csillagászok, hogy kapcsolat létezik a fekete lyukak által kibocsátott röntgensugárzás és a kifúvások között. Az összefüggésre mindenképpen magyarázatot kellett találni, ha meg kívánták érteni, hogy miként működik ez a "motor".

A felfedezés utáni első években úgy tűnt, hogy az összes "habzsoló" fekete lyuk azonos módon működik, ám hamarosan megtalálták az első csodabogarakat. A "fura szerzeteknél" szintén fellelhető az egyértelmű összefüggés a kibocsátott röntgensugárzás energiája és a jetek között, ám mások az arányok, mint a "szabványos" fekete lyukak esetében.

Ahogy nőt a csodabogarak száma, úgy kezdték a tudósok felismerni, hogy a kétféle "motor" egymástól kissé eltérő módon működik - mintha az egyik "benzinnel", a másik pedig "dízelolajjal" üzemelne.

Általános jellemző

Éveken át küszködtek az asztronómusok, hogy e különbségeket összefüggésbe hozzák a két csoportba sorolható fekete lyukak eltérő tulajdonságaival, de erőfeszítéseik nem jártak sikerrel.

Nemrégiben egy csillagászcsoport Michael Coriant, a Southamptoni Egyetem asztronómusának irányításával egy olyan fekete lyukat fedezett fel, amely a fényességváltozástól függően "cserélgette" a röntgensugárzás és a jetek arányát. Ebből a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy nem törvényszerű két különböző "motor" létezése, elég, ha a fekete lyukak a "sebváltót" kapcsolgatják.

Legutóbb pedig a holland SRON kutatói - Peter Jonker ás Eva Ratti - jutottak tovább a rejtély megoldásában. A Chandra röntgencsillagászati műhold, valamint az új-mexikói EVLA (Expanded Very Large Array) rádiócsillagászati antennarendszer segítségével figyeltek meg két "habzsoló" fekete lyukat, míg azok étvágya alább nem hagyott.

"Ezek a fekete lyukak is képesek +sebváltó+ használatára. Megfigyeléseink alapján arra a meggyőződésre jutottunk, hogy ez a képesség nem néhány +fura szerzet+ kivételes tulajdonsága, hanem a fekete lyukak általános jellemzője. Azt is regisztráltuk, hogy az +átkapcsolás+ a megfigyelt fekete lyukaknál a röntgensugárzás azonos fényességénél történt" - magyarázta Ratti.

E felfedezés új adalékokkal szolgál azoknak az elméleti modelleknek a számára, amelyek a fekete lyukak "motorjának" a működését, valamint környezetükre gyakorolt hatását kívánják megmagyarázni.