hogy hol húzódik a határ a legnagyobb tömegű csillaghalmazok és a legkisebb tömegű törpegalaxisok között. Egy nemrég megjelent tanulmányban a kutatók a James Webb-űrtávcső felbontását hívják segítségül egy ilyen "minigalaxis" vizsgálatához és eredetének megértéséhez.
Az ultrakompakt törpegalaxisok eredete
Az első "minigalaxisokat", amelyek átmenetet képeznek a legnagyobb csillaghalmazok, és a legkisebb galaxisok között, 20 éve fedezték fel a Virgo és a Fornax halmazok sűrű környezetében. Annak eldöntése, hogy ezek az objektumok csillaghalmaz-, vagy galaxis-eredetűek, igen bonyolult, az azonban biztos támpontot nyújthat, ha az adott "minigalaxis" közepén egy szupernagy tömegű fekete lyuk foglal helyet.
Bár a csillagászok több száz minigalaxist fedeztek már fel azóta, csupán 5 ilyen objektum közepén detektáltak szupernagy tömegű fekete lyukat. A kutatók ezen minta bővítésének érdekében megvizsgálták a Virgo galaxishalmazban található, UCD 736 jelölésű ultrakompakt törpegalaxist, annak reményében, hogy a közepén sikerül egy szupernagy tömegű fekete lyukat találni. Ha ugyanis sikerül, ez lesz a legkisebb és legkevésbé fényes ultrakompakt törpegalaxis, fekete lyukkal a közepén. Az ilyen kis tömegű és méretű galaxisok vizsgálatával a csillagászok a későbbiekben meg tudják majd határozni, hogy ezek hányad része csillag-, illetve galaxiseredetű, ezáltal pedig mélyebb betekintést nyerhetünk a korai Univerzum fekete lyukainak növekedési mechanizmusaiba és a galaxisfejlődés folyamatába.
A központi fekete lyuk tömegének modellezése
Az UCD 736 közepén lehetséges módon jelenlévő fekete lyuk kimutatásához a csillagászok a James Webb- és a Hubble-űrtávcső fotometriai, illetve spektroszkópiai adatait használták fel. Ezután a fekete lyuk tömegét a minigalaxisban található csillagok mozgása, illetve a fényességeloszlás alapján határozták meg három különböző modell segítségével. A feltételezett fekete lyuknak a galaxis dinamikájára tett hatásának, és a galaxis becsült csillagtartalmának ismeretében a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy ha az UCD 736 galaxis közepén valóban van egy fekete lyuk, annak tömege kb. 2,1 millió naptömeg.
A modellek alapján azonban nem lehetünk teljesen biztosak a fekete lyuk létezésében, csak abban, hogy ha valóban jelen van az említett galaxis közepén, akkor igen nagy tömegű. (Összehasonlításul a Tejútrendszer közepén található fekete lyuk tömege kb. 4 millió naptömeg.)
Az UCD 736 szülőobjektuma
A mérések és a modellezés alapján elmondható, hogy az UCD 736 az ötödik olyan ultrakompakt törpegalaxis a Virgo-halmazban, amelynek a közepén nagy valószínűséggel szupernagy tömegű fekete lyuk van. Ha a fekete lyuk létezése megerősítést nyer, majdhogynem biztosak lehetünk abban, hogy az UCD 736 szülőobjektuma egy nagyobb tömegű galaxis, amely kölcsönhatásba lépett a közeli galaxisokkal, és a fellépő árapályerők letépték egy részét. Érdemes megjegyezni, hogy az eddig ismert minigalaxisok, amelyek közepén sikerült fekete lyukat detektálni, osztoznak abban a közös jellemzőben, hogy a közelükben látszik egy nagyobb tömegű galaxis is, amely nagy valószínűséggel szerepet játszott a "minigalaxis" lecsupaszításában.
Az UCD 736-hoz legközelebbi óriásgalaxis a Messier katalógus 59-es számmal jelölt objektuma: a két galaxis 160 000 fényévnyi távolságban van egymástól. Ez a távolság nem zárja ki, hogy a két objektum egykor kölcsönhatásba léphetett egymással, ugyanakkor arra utal, hogy az M59 különösen jól tud anyagot elszívni a környezetében lévő kisebb galaxisoktól.
Az ultrakompakt törpegalaxisok és a bennük található fekete lyukak további vizsgálatával közelebb kerülhetünk a legnagyobb tömegű csillaghalmazok és a legkisebb tömegű galaxisok közötti határ, és így a galaxisok fejlődésének, illetve a fekete lyukak növekedésének megértéséhez.
A cikk forrása: https://aasnova.org/2025/09/26/supermassive-black-hole-in-a-super-tiny-galaxy-found-with-jwst/
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet