Az első mérések szerint tízezer Nap erejével tombolnak a fekete lyukak sugárnyalábjai

A friss kutatási eredmények alaposan felborították az eddigi elképzeléseket arról, mire képesek a fekete lyukakból kiáradó jetsugarak. Egy bolygóméretű rádióteleszkóp-hálózat segítségével most sikerült megfigyelni, ahogy a Cygnus X-1 rendszerében a fekete lyuk közel fénysebességgel lövi ki a plazmaanyagot – ezeknek a sugárnyaláboknak az energiája pedig vetekszik tízezer Nap teljesítményével. Az asztrofizikusoknak most először adódott lehetőségük arra, hogy a környező óriáscsillag tomboló csillagszeleinek hatását elemezve közvetlenül és pillanatnyi pontossággal határozzák meg a fekete lyuk jetsugarainak erejét.

Egyedülálló megfigyelés: a jetsugarak ereje

A fejlemények minden várakozást felülmúltak: a világ különböző pontjain elhelyezett rádióteleszkópokat összekapcsolva a Curtin Egyetem vezetésével működő kutatócsoport részletes képeket készített a Cygnus X-1 környezetéről. Ez az első olyan rendszer, amelyben földi mérésekkel sikerült meghatározni, mekkora energiát hordoznak magukban a felszabaduló jetsugarak. Az eredmények ráerősítenek arra a feltételezésre, hogy ezek az objektumok drámai módon alakítják a galaxisok szerkezetét.

Csillagszelek segítségével feltárt erő

Hasonlóan ahhoz, ahogyan a Földön a viharos szél elferdíti egy szökőkút vízsugarát, a kutatók most a Cygnus X-1 óriáscsillagának forró csillagszelét kihasználva láthatták, hogyan térülnek el és hajlanak meg a fekete lyukból kilövellő jetsugarak. A megfigyelésekből pontosan vissza lehetett számolni a sugárnyaláb pillanatnyi energiáját – ez az első ilyen pontos, közvetlen mérés, amely nemcsak hosszú távú átlagokra támaszkodik. Kiderült, hogy ezek a plazmaanyag-kilövellések az energia 10 százalékát hordozzák el abból, amit az anyag az eseményhorizont felé zuhanva felszabadít.

A fénysebesség felének megfelelő tempó, táncoló jetsugarak

A jetsugarak elképesztő, mintegy 150 000 km/s-os, vagyis nagyjából a fénysebesség felének megfelelő sebességgel száguldanak a világűrben, miközben pályájukon a fekete lyuk és a kísérőcsillag is egymás körül kering – emiatt a jetsugarak látványosan „táncolva” változtatják irányukat. Dr. Steve Prabu, a kutatás vezetője szerint ezek az új megfigyelések világosan mutatják, milyen mértékben formálja át a fekete lyuk közvetlen környezetét az általa felszabadított energia. Ez a mennyiség egybevág azokkal a nagy léptékű elméleti modellekkel, amelyek évtizedek óta a galaxisok fejlődésének egyik kulcsfontosságú tényezőjeként kezelik a fekete lyukak jetsugarait.

Új alapokon a fekete lyukak modellezése

A mérések új kapaszkodót adnak a különféle méretű fekete lyukak sugárnyalábjainak teljesítménybecsléséhez, legyen szó akár naptömegű, akár tízmilliószoros tömegű objektumokról. Az elkövetkező évek óriási rádióteleszkóp-rendszerei, mint a most épülő Square Kilometre Array, immár ezzel a mérési etalonnal fogják segíteni, hogy felderítsük és pontosabban megbecsüljük a fekete lyukak által létrehozott jetsugarak szerepét a galaxisok fejlődésében. Ebben a Curtin Egyetem csapatával többek között az Oxfordi és a Barcelonai Egyetem, valamint más intézmények kutatói működtek együtt.

2026, adminboss, www.sciencedaily.com alapján