Képregény (és videó) szupermasszív fekete lyukak étkezési szokásairól

Még doktorandusz koromban szoktam rá, hogy nézegessem a phdcomics weboldalát - sokszor nagyon jó meglátásai vannak a szerző(k)nek erről az élethelyzetről :) A gravitációs hullámok detektálása kapcsán is ajánlottam az ott megjelentetett magyarázó, ismeretterjesztő videót. Mivel oszlopos magyar tagok is vannak a kollaborációban, a videó magyar feliratos változata is elkészült.

A blog témájába jobban illeszkedő legfrissebb filmecske azonban csak angolul tekinthető meg. Ez pedig Boulderben (egyáltalán nem a témához kapcsolódó megjegyzés: ez a város szerepel Stephen King Végítélet című könyvében) a coloradoi egyetemen dolgozó Julia Comerford és csapata által jegyzett Supermassive Black Holes című videó. Fő kutatási területük galaxis összeolvadás jeleit mutató objektumokban a kettős (kpc-es szeparációjú) szupernagy tömegű fekete lyukak (SMBH) vizsgálata. Ezen kettős fekete lyukak vizsgálata azért is fontos terület, mert jelenlegi tudásunk szerint nem teljesen világos, pontosan hogyan is híztak fel a jelenleg szinte minden nagyobb galaxis középpontjában megfigyelhető SMBH-k. Ezt a problémát természetesen a videó és a képregény sokkal viccesebben, egy büfögő fekete lyukkal illusztrálja :)

Az SMBH-k tanulmányozása akkor a legkönnyebb, ha az aktív galaxismagokat vizsgáljuk; ahogy a videó is kiemeli a legsötétebb objektumok (mert a fekete lyukból a fény sem tud megszokni) sokszor a legfényesebbek is, hiszen az AGN-k körül elhelyezkedő anyagbefogási korong bőven túlragyog(hat)ja anyagalaxisát is.

Hiába foglalkozom fekete lyukakkal, nekem is érdekesen hangzott (nem szoktam ilyesmibe igazán belegondolni), hogy egy átlagos 75 kilós embert egy kvark méretére, míg a Napot közel 6 és fél kilométer átmérőjűre kellene összenyomni, hogy fekete lyukká váljanak.

Mi az: összetéveszthető mikrohullámú sütővel, de aktív galaxismaggal is?

A csillagaszat.hu oldalon magyarul is lehetett olvasni a napokban a Nature-ben megjelent cikkről, amelyben gyors rádiókitörés, fast radio outburst (FRB), anyagalaxisának azonosításáról írnak. Az FRB-k nagyon rövid, milliszekundomos időig érzékelhető rádió felvillanások, eddigi tudásunk szerint egyszeri, nem megismétlődő események, ezért tanulmányozásuk nagyon nehéz. Például egy tavalyi cikkben vizsgálták, hogy milyen földi eredetű zavaró rádiójelek téveszthetők össze extragalaktikus eredetűnek gondolt FRB-kel. A szerzők konkrétan megmutatták, hogy a Parkesban lévő 64 méteres antennánál, ha a mikrohullámú sütő ajtaját működés közben kinyitják, akkor az így kapott rövid rádió interferencia zavarok tévesen FRB-ként is kategorizálhatók. Ez azért különösen érdekes, mert az első FRB-t Parkesban végzett mérések utólagos feldolgozásakor találták meg. Szerencsére az kiderült, hogy pont olyan jelet, mint amilyen az első FRB volt nem tudtak a mikrosütőkkel létrehozni, annak csillagászati eredetét nem végül a cikk megerősítette.

Mi a helyzet ezzel az új, most publikált FRB-vel? Ezt is Parkesban mérték, de végre nem archív adatokban bányászva utólag találták meg, hanem valós időben sikerült elkapni a felvillanást, így lehetségessé vált, hogy több antannával keressék a felvillanás forrását, esetleges utófénylését. Sikerült is a felvillanás pontos pozícióját megmérni és később a Subaru teleszkóppal egy ott lévő elliptikus galaxissal azonosították az FRB anyagalaxisát. Tehát úgy tűnt sikerült közvetlen megfigyelési ténnyel alátámasztani, hogy az FRB-k extragalaktikus eredetűek.

Igen ám, de a cikk nyilvánosságra kerülése után hamar megjelent egy annak következtetéseit erősen kétségbe vonó írás. Most nem a földi mikrohullámú sütő lehet a ludas, hanem egy aktív galaxismag. A szerzők rámutatnak, hogy az anyagalaxisból detektált nyugalmi rádiósugárzás nem tulajdonítható csillagkeletkezésnek, ott aktív galaxismagnak is lennie kell. Ha pedig a feltételezett FRB anyagalaxisa rádióban is sugároz, akkor a megfigyelt kifényesedést bőven magyarázható az AGN-eknél szokásosan előforduló fényességváltozásokkal. (Ezt támasztja alá az is, hogy meglepően hosszú lecsengési fázisa volt az állítólagos FRB-nek). A cáfolat szerzői emellett azt is megmutatták, hogy az égen egy véletlenszerűen választott pozicóra irányítva a Parkes antenna látómezejében egységnyi nagyságrendű változó fényességű rádióforrást fognak detektálni. Harmadik ellenérvként pedig bemutatják hogy a detektált fénygörbe, nem magyarázható az FRB-k esetén alkalmazott fizikai modellek egyikével sem (bezzeg AGN változékonysággal nagyon is).

Úgy tűnik tehát továbbra is rejtélyesek maradnak az FRB-k, amíg nem sikerül egy igazit valós időben megfigyelni.