Az éhező galaxis: a fekete lyuk lassú gyilkossága

Az Univerzum egyik legrégibb, már kihalt galaxisát fedezték fel, ahol egy növekvő szupermasszív fekete lyuk lassan, de biztosan megfosztotta otthonát az életet adó üzemanyagtól. A James Webb űrteleszkóp és az Atacama Large Millimeter Array (ALMA) adatai alapján a kutatók egy 200 milliárd naptömegű galaxis sorsát vizsgálták, amely az Ősrobbanás után már három milliárd évvel létezett. A GS-10578 jelű, becenevén Pablo-galaxis csillagainak többsége 12,5–11,5 milliárd évvel ezelőtt keletkezett, majd hirtelen megszűnt a csillagkeletkezés.

Miért halt el a csillagkeletkezés?

A galaxis sorsa az „élj gyorsan, halj meg fiatalon” forgatókönyvet követte: alig maradt hideg gáz, amelyből új csillagok születhettek volna. A központi szupermasszív fekete lyuk nem egyetlen katasztrófa során okozott pusztítást, hanem a galaxis „ezer apró vágással” halt ki: a fekete lyuk többször felhevítette, majd elűzte a galaxist körülvevő hideg gázt, fokozatosan megfosztva azt az utánpótlástól. Az ALMA hétórás megfigyelése során a kutatók a hidrogén jelzőjeként szolgáló szén-monoxidot próbálták kimutatni, de egyáltalán nem találtak hideg gázt – a galaxis lassan kiéhezett, nem egyszeri csapás végzett vele.

A fekete lyuk szele és az üzemanyag gyors kimerülése

Közben a fekete lyukból kiáramló gázszelek évente 60 naptömegnyi gázt fújtak ki, 400 km/s sebességgel, ráadásul az üzemanyag 16–220 millió év alatt fogyott el – ez jóval gyorsabb kiégés, mint ami a hasonló galaxisoknál jellemző, nagyjából egymilliárd éves időskálán. Ettől függetlenül a „halál” nem látványos ütközés vagy összeolvadás eredménye volt, hiszen a galaxis ma is egyenletesen, nyugodt korongként forog. Ehelyett a fekete lyuk hosszú időn át többször megakadályozta, hogy friss gáz térjen vissza a galaxisba – így a csillagkeletkezés forrásai folyamatosan apadtak el.

Következésképpen a galaxisok éhezése gyakrabban előfordulhat

Ami eddig ritkaságnak tűnt, most meglepően gyakori: a Webb-teleszkóp adatai alapján már nem példátlanok az ilyen „vénségesen fiatal” galaxisok a korai Univerzumban. Továbbá kiderült, hogy nem szükséges egy drámai, kataklizmikus esemény a csillagok keletkezésének leállításához – elég, ha a fekete lyuk ismétlődően megakadályozza a friss gáz beáramlását. A kutatók újabb 6,5 óra felvételi időt kaptak a JWST MIRI műszerével, hogy a melegebb hidrogéngázra is rálássanak, és részletesebben megértsék, pontosan hogyan okoz ilyen „lassú halált” egy szupermasszív fekete lyuk.

2025, adminboss, phys.org alapján