Ez a fekete lyuk a tőlünk 55 millió fényévre található M87 galaxis szívében található, és így az M87* nevet viseli. Az objektumról történő képalkotás már önmagában is egy hatalmas szenzációnak bizonyult, most azonban egy kutatócsoport még részletesebben megvizsgálta a fekete lyukat, és megállapította, hogy ez a közeli galaxismag a táplálkozási szokásait tekintve korántsem tekinthető átlagosnak.
A 6,5 milliárd naptömegű fekete lyuk dinamikai tulajdonságainak több éves vizsgálatát az Eseményhorizont Távcső (Event Horizon Telescope, EHT) 2017 és 2018 között végzett mérései, valamint a számítógépes szimulációk ugrásszerű fejlődése tette lehetővé. Az igen részletgazdag mérések segítségével a kutatóknak sikerült megvizsgálniuk a fekete lyuk eseményhorizontja környezetében zajló anyagáramlást, amelynek elemzése sokat segíthet a fekete lyukak fizikájának bővebb megértésében.
A kutatásban résztvevő Eduardo Ros kiemelte, hogy a fekete lyukról folyamatosan készülő mérések, illetve az adatok többször történő modellezése kiemelten fontos szerepet játszik az M87* környezetében történő dinamikus folyamtatok vizsgálatában.
Egy év az M87* életéből
Az M87*-ról elsőként az Eseményhorizont Távcső alkotott képet 2017-ben, amelyet 2019-ben tettek közzé. A rádióinterferometriás képen jellegzetes, fényes, fánk alakú struktúra látszik, amelynek fényessége a fekete lyukat körülvevő akkréciós korong súrlódó anyagának sugárzásából származik.
Az egyik legmegdöbbentőbb felfedezés az M87*-ról alkotott képen az volt, hogy szinte félelmetesen hasonlít ahhoz, amit az einsteini relativitáselmélet megjósolt. A kép megalkotásáig ugyanis a fekete lyukak létezése pusztán elméleti feltevés volt, 2017-ben pedig az M87*-ról történő képalkotással mindent elsöprő bizonyosságot nyert.
Érdekes eredmény a fekete lyuk elemzése kapcsán az is, hogy a körülötte látható gyűrűalakzat 2017-ben egy bizonyos részén fényesebb volt a többi régiónál, míg ez a fényesebb régió 2018-ra körülbelül 30 fokkal odébb vándorolt. Ezt az óramutató járásával ellentétes irányú eltolódást a kutatók szerint a fekete lyukat övező anyagbefogási korong különleges, turbulens áramlásai okozzák.
Mindeddig még nem sikerült ilyen sok időn keresztül, és ilyen részletesen vizsgálni egy fekete lyukat sem, így az M87*-ról 2017-ben és 2018-ban készült mérések egyedülálló lehetőséget nyújtanak arra, hogy jobban megértsük a fekete lyukak akkréciós korongjaiban lezajló dinamikai folyamatokat, illetve részletesen megfigyeljük az akkréciós korong időbeli változását.
A modellszámítások alapján a csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy a fekete lyuk 2017-ben, és az azt követő évben is aktívan táplálkozott, tehát akkréciós korongjáról anyag áramlott át spirálszerűen a központi objektum felszínére annak forgásirányával ellentétes irányból.
Az M87*-ról azóta 2021-ben és 2022-ben is készültek mérések az Eseményhorizont Távcsővel, valamint 2023-ban a Global Millimeter VLBI Array (GMVA) nevezetű antennahálózattal. Ezen mérési adatok segítésével még részletesebb képet alkothatunk a fekete lyuk környezetéről, amelyek elemzése a jövőben kiemelkedő szerepet játszhat az objektumról, illetve általánosságban véve a fekete lyukak körüli korongokról alkotott kép pontosításában.
A fekete lyuk táplálkozási szokásait vizsgáló tanulmány az Astronomy & Astrophysics című szaklapban jelent meg.
A cikk forrása: https://www.space.com/first-black-hole-imaged-m87-turbulent-feeding-captured
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet