Aggódik amiatt, hogyan fogja betáplálni a fekete lyukat, miután felnövekszik és nagy lesz? Ne félj. Új megfigyelések és egy részletes elméleti modell felhasználásával egy kutatócsoport összehasonlította az M81 spirálgalaktika fekete lyukának tulajdonságait a kisebb, csillagtömegű fekete lyukak tulajdonságaival. Az eredmények azt mutatják, hogy a nagy vagy kicsi fekete lyukak hasonlóan táplálkoznak, és hasonló eloszlást eredményeznek a röntgen, az optikai és a rádiófényben. Ez a felfedezés alátámasztja Einstein relativitáselméletének azt az állítását, miszerint minden méretű fekete lyukak hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek.
Az M81 körülbelül 12 millió fényévnyire van a Földtől. Az M81 közepén egy fekete lyuk van, amely körülbelül 70 millió alkalommal hatalmasabb, mint a Nap, és energiát és sugárzást generál, mivel nagy sebességgel behúzza a galaxis középső szakaszában lévő gázt.
Ezzel szemben az úgynevezett csillagtömegű fekete lyukaknak, amelyek tömege tízszer nagyobb, mint a Napé, más táplálékforrás van. Ezek a kisebb fekete lyukak új anyagot szereznek azáltal, hogy egy keringő társ csillagból gázt húznak. Mivel a nagyobb és a kisebb fekete lyukakat különféle környezetben találják meg, különféle anyagi forrásokkal táplálkozva, továbbra is felmerült a kérdés, vajon ugyanazon módon táplálkoznak-e.
"Az adatok áttekintésekor kiderül, hogy modellünk ugyanúgy működik az M81 óriási fekete lyukán, mint a kisebb srácok esetében" - mondta Michael Nowak, a Massachusetts Technológiai Intézetének. "A hatalmas fekete lyuk körül mindenki ugyanúgy néz ki, kivéve, hogy majdnem tízmilliószor nagyobb."
Einstein általános relativitáselméletének egyik következménye az, hogy a fekete lyukak egyszerű tárgyak, és csak tömegük és forgásuk határozza meg azok hatását a téridőre. A legújabb kutatások szerint ez az egyszerűség a bonyolult környezeti hatások ellenére nyilvánul meg.
A Markoff és munkatársai által a fekete lyukak tanulmányozására használt modell tartalmaz egy halvány anyaglemezt, amely a fekete lyuk körül forog. Ez a szerkezet elsősorban röntgen és optikai fényt eredményezne. A fekete lyuk körüli forró gáz régióját nagyrészt ultraibolya és röntgen fényben lehet látni. A rádió és a röntgen fénnyel egyaránt nagy mértékben hozzájárulnak a fekete lyuk által generált fúvókák. Több hullámhosszú adatokra van szükség az átfedő fényforrások szétbontásához.
Az aktívan tápláló fekete lyukak közül az M81-ben az egyik a leggyengébb, feltehetően azért, mert „alultáplált”. Relatív közelsége miatt azonban ez a legfényesebb a Földtől, lehetővé téve magas szintű megfigyelések elvégzését.
"Úgy tűnik, hogy az alul táplált fekete lyukak a legegyszerűbbek a gyakorlatban, talán azért, mert közelebb állhatunk a fekete lyukhoz" - mondta Andrew Young, az angliai Bristoli Egyetem. "Úgy tűnik, nem túlságosan törődnek azzal, ahonnan élelmet szereznek."
Ennek a munkanak hasznosnak kell lennie egy harmadik, nem megerősített osztály tulajdonságainak előrejelzésében, amelyet köztes tömegű fekete lyukaknak neveznek, a tömegek pedig a csillagok és a szupermasszív fekete lyukak között helyezkednek el. Ezen osztály néhány lehetséges tagját azonosították, de a bizonyítékok ellentmondásosak, tehát ezeknek a fekete lyukaknak a tulajdonságaira vonatkozó konkrét előrejelzések nagyon hasznosak lehetnek.
A Chandra mellett három rádióegységet (az Óriás Meterhullámú Rádióteleszkópot, a Nagyon Nagy és Nagyon Hosszú Alapvonal Array-t), két milliméteres távcsövet (a Plateau de Bure Interferométer és a Submillimeter Array), valamint az optikai Lick Observatoryt használtam az M81 monitorozására.
A tanulmány eredményei megjelennek az The Astrophysical Journal következő kiadásában.
Hírek: a NASA Chandra weboldala
