A kis vörös pontok gázrétegbe ágyazott aktív galaxismagok!

A kis vörös pontok gázrétegbe ágyazott aktív galaxismagok!

2026 január 31
| Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
A korai Univerzum különleges objektumait, és azok fizikai tulajdonságait vizsgáló James Webb-űrtávcső minden képzeletünket felülmúlta:

felfedezéseivel amellett, hogy számos nyitott kérdésre választ adott, még több megoldatlan rejtélyt tárt a kutatók elé. Ez alól nem képeznek kivételt az aktív galaxismagok (active galactic nuclei, AGN) sem, amelyek a galaxisok közepén található, a környezetükből anyagot gyűjtő, szupernagy tömegű fekete lyukak. Az űrtávcső azáltal, hogy felfedezte a kis vörös pontoknak (little red dot, LRD) nevezett halvány galaxisokat, felülírta az aktív galaxismagokról alkotott elképzeléseket.

Kis vörös pontok a James Webb-űrtávcső felvételén. (Forrás: [NASA, ESA, CSA, STScI, Dale Kocevski (Colby College).)
Kis vörös pontok a James Webb-űrtávcső felvételén. (Forrás: [NASA, ESA, CSA, STScI, Dale Kocevski (Colby College).)

A kis vörös pontok a legújabb kutatások szerint szintén aktív galaxismagok, tehát nagy tömegű fekete lyukaknak adnak otthont. Ez abból következik, hogy a kis vörös pontok amellett, hogy a nevükből adódóan méretüket tekintve aprók, igen fényesek. Van olyan kis vörös pont is, amelynek mérete kevesebb mint 100 fényév, de mégis olyan fényes, mint egy galaxis. (Ezen méretskála elképzeléséhez érdemes megjegyezni, hogy a Nap és a hozzá legközelebbi csillag távolsága 4 fényév.) Ezen rendkívüli fényességnek tehát valószínűleg az a magyarázata, hogy a kis vörös pont galaxisok közepén egy-egy táplálkozó fekete lyuk kap helyet. A fényesség mellett azt bizonyítják a spektroszkópiai mérések elemzésekor talált széles emissziós vonalak, amelyek szintén az AGN-ekre jellemzőek.

Az aktív galaxismagok és a kis vörös pontok közötti hasonlóságok sora azonban úgy tűnik, hogy itt véget ér: a kis vörös pontok nem bocsátanak ki például röntgen, vagy rádiósugárzást, amely az aktív galaxismagoknak csaknem mindegyikére jellemző. Emellett a legtöbb aktív galaxismag fényessége változik a fekete lyuk tömegvonzásához kapcsolódó folyamatok drasztikus változékonysága miatt, a kis vörös pontok fényességét azonban közel állandónak mérték. Ezen jelenségek magyarázata igen nagy kihívást jelent a csillagászok számára, azonban nem szabad őket figyelmen kívül hagyni. A kis vörös pontok száma a korai Univerzumban ugyanis jócskán felülmúlja a más tulajdonságokat mutató AGN-ek számát.

Gázbuborékba rejtett fekete lyukak

Egy új elmélet szerint a korai Univerzum fekete lyukainak egy részét vastag gázréteg veszi körül. Ez a gázréteg pedig elnyeli a fekete lyuk környezetének röntgensugárzását és magyarázatot ad a kis vörös pontok színképében gyakran látott Balmer-ugrásra is. Ezt a spektrumjellemzőt a legtöbbször idős, viszonylag hideg légkörű csillagok esetén figyelhetjük még meg, amely alapján érdekes párhuzamot vonhatunk az említett típusú csillagok és a vastag gázrétegbe ágyazott fekete lyukak között.

A kis vörös pontok vizsgálatát nehezíti, hogy rendkívül messze vannak, az Univerzum hozzánk közelebbi régióiban pedig egyre ritkább az előfordulásuk. Ez azonban nem jelenti azt, hogy egyáltalán nincsenek ilyen objektumok a közelünkben! Egy nemrég megjelent tanulmány szerzői több millió színkép vizsgálatával felfedezett néhány kis vörös pontot a fiatal Univerzumban. Noha ezek még mindig jócskán a Lokális Csoporton kívül helyezkednek el, még mindig nagyon közelinek minősülnek az elsőként felfedezett kis vörös pontokhoz képest. Éppen ezért ezen közelebbi objektumok vizsgálatával leránthatjuk a leplet természetük rejtélyeiről.

 A kis vörös pontokról alkotott új elmélet sematikus ábrája, amely szerint a jellegzetes AGN-sugárzásokat a galaxismagot körülvevő, vastag gázréteg elnyeli. (Forrás: Lin et al., közlésre elfogadva az ApJ-ben.)
A kis vörös pontokról alkotott új elmélet sematikus ábrája, amely szerint a jellegzetes AGN-sugárzásokat a galaxismagot körülvevő, vastag gázréteg elnyeli. (Forrás: Lin et al., közlésre elfogadva az ApJ-ben.)

Közvetlen bizonyítékok

A kutatócsoport eredményei megmutatták, hogy a közeli kis vörös pontok bizonyos tulajdonságaikat tekintve hasonlítanak távoli testvéreikhez. Ezek közé tartozik egy jellegzetes, V-alakú abszorpciós vonal az ultraibolya színképben. Emellett a közeli objektumok is igen kompaktak. A Hubble-űrtávcső, valamint egyéb földi távcsövek segítségével minden eddiginél részletesebb színképeket sikerült készíteni a vizsgált közeli kis vörös pontokról.

Az egyik ilyen objektum a "Tojás" becenevet kapta, spektrumában ugyanis látszottak a nátrium, a kálium, a vas, valamint a kalcium vonalai, ez alapján pedig erősen valószínű, hogy a galaxis központjában lévő fekete lyukat vastag gázréteg veszi körbe, ahogy egy tojás héja körülöleli annak belsejét.

A fentiek alapján közvetlen utalást kaptunk egy új típusú AGN létezésére, illetve helyére rakhattuk a kirakós egy újabb darabkáját. A jövőben a kutatók szeretnének minél több kis vörös pont galaxist részletesen is megvizsgálni, hogy természetüket még jobban megismerjék.

 

A cikk forrása: https://aasnova.org/2026/01/13/a-black-hole-egg-that-forgot-to-hatch/

Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet