Amikor a fekete lyukak elhallgatnak

Képzeld el, hogy egy galaxis közepén egy szupermasszív fekete lyuk található, amely boldogan lövell ki hatalmas részecskesugarakat közel fénysebességgel. Ezek a sugarak hatalmas rádióforrású lebenyeket hoznak létre, amelyek több millió fényév átmérőjűek lehetnek. Elég lenyűgöző, igaz?

Most képzeljük el, hogy ez a fekete lyuk egyszerűen... megáll. A sugarak megszűnnek. Mi történik ezután?

A tudósok már egy ideje vizsgálják ezeket a „maradvány rádiógalaxisokat”, de egy új tanulmány most feltárt valamit, ami mindenkit meglepett: ezek a halványuló kozmikus struktúrák sokkal gyorsabban eltűnnek, mint azt vártuk.

A meglepetés az adatokban

A Cape Towni Egyetem és az Inter-University Institute for Data Intensive Astronomy kutatócsoportja az XMM-LSS néven ismert égboltrészletet vizsgálta. Olyan rádiógalaxisokat kerestek, amelyek abbahagyták a sugarak kibocsátását – lényegében a szupermasszív fekete lyuk elhallgatása utáni „utófény” fázist.

Amire rábukkantak, lenyűgöző volt. A 14 jelölt közül 12 valódi maradvány rádiógalaxisnak bizonyult. A kulcs? Több rádiótávcső megfigyeléseit kombinálták, amelyek a frekvenciák hatalmas tartományát lefedték – 144 MHz-től egészen 1,5 GHz-ig. Ez részletes képet adott arról, hogyan változnak a rádiójelek különböző hullámhosszakon, ami kulcsfontosságú a maradványgalaxisok és a még aktív galaxisok megkülönböztetéséhez.

Az a rész igazán fellelkesített, hogy sok ezek közül a maradványok közül nagyon fiatalnak tűnik. Koruk körülbelül 8 és 42 millió év között mozgott, a medián érték pedig nagyjából 12 millió év volt. Ez talán réginek hangzik (és az is!), de a maradvány rádiógalaxisok korábbi vizsgálataihoz képest ezek gyakorlatilag csecsemők.

Miért fontos ez?

Rendben, itt válik igazán érdekessé a dolog. Ha a maradvány rádiógalaxisok gyorsabban halványulnak, mint gondoltuk, az azt jelenti, hogy valószínűleg sok több van közülük odakint, amelyeket teljesen kihagytunk. Már a detektálási küszöbünk alá halványultak, mielőtt egyáltalán esélyünk lett volna észrevenni őket.

Gondolj úgy, mint amikor egy réten próbálsz szentjánosbogarakat megszámolni, de azok nem csak villognak – hanem teljesen eltűnnek néhány perccel a felizzásuk után. Valószínűleg alábecsülnéd, valójában hány szentjánosbogár van, igaz?

Valószínűleg ugyanez történik ezekkel a kozmikus struktúrákkal is.

Van még egy csavar: a távolság számít. A kutatók azt találták, hogy a távolabbi galaxisok (csillagászati értelemben nagyobb vöröseltolódásúak) még gyorsabban halványulnak. Ennek oka, hogy a térben száguldó részecskék intenzívebben lépnek kölcsönhatásba a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzással – az Ősrobbanásból megmaradt sugárzással. Tehát a távoli maradványoknak extra okuk van a gyors eltűnésre.

Mit árulnak el ezek a fekete lyukakról?

Itt jön a nagy kép. Ezek a haldokló rádiógalaxisok segítenek megérteni a szupermasszív fekete lyukak üzemidejét – vagyis azt, hogy mennyi ideig termelnek aktívan sugarakat, és mennyi ideig maradnak csendben.

A tanulmányban szereplő egyes maradványok csak nemrég állították le a sugarakat, míg más