Egy elszabadult, láthatatlan szörnyeteg furakodik át a galaxisközi téren olyan nagy sebességgel, hogy a Földről indulva 14 perc alatt érné el a Holdat. Egy szupernagy tömegű fekete lyukról van szó, amelynek tömege 20 millió Napéval ér fel, és amely újszülött csillagokból álló, 200 ezer fényév hosszú „kondenzcsíkot” húz maga után. Összehasonlításul: ez a Tejútrendszer átmérőjének kétszerese, vagyis döbbenetesen hosszú. Létezését valószínűleg három nagy tömegű fekete lyuk ritka, bizarr biliárdjátékának köszönheti.

Művészi illusztráció az elszabadult fekete lyukról. (Forrás: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI))

Ahelyett, hogy felhabzsolta volna maga előtt a csillagokat, mint egy gigászi Pac-Man, ez a száguldó fekete lyuk beleszántott az előtte lévő gázba, és egy keskeny sávban beindította a csillagképződést. Túl nagy a sebessége, nincs ideje falatozni. A korábban nem látott jelenséget a Hubble-űrtávcső kapta véletlenül lencsevégre.

„Úgy gondoljuk, hogy a fekete lyuk farvizét látjuk, ahol a gáz, miközben lehűl, képes csillagokat létrehozni. Csillagkeletkezést látunk a fekete lyuk nyomvonalában.” – mondta Pieter van Dokkum (Yale University). „Valójában az utóhatást látjuk. Mint a farvíz egy hajó mögött – csak ez egy fekete lyuk farvize.” A nyomvonalán rengeteg új csillagnak kell lennie, mivel az majdnem feleannyira fényes, mint a galaxis, amelyhez kapcsolódik.

A fekete lyuk a galaxisból induló fényes sáv másik végén tör előre. A sáv legvégén egy feltűnően fényes, ionizált oxigénből álló csomót látunk. A kutatók szerint a gázt a belecsapódó fekete lyuk mozgása melegíthette fel, vagy talán a fekete lyukat körülvevő akkréciós korong sugároz. „A gáz belerázkódik abba, hogy egy fekete lyuk szuperszonikus sebességgel csapódik belé. Hogy ez pontosan hogy működik, azt azonban még nem tudjuk.” – mondta van Dokkum.

„Csak a gyorsasága miatt botlottunk bele.” – tette hozzá a kutató, aki éppen gömbhalmazokat keresett egy közeli törpegalaxisban. „Amikor átnéztem a Hubble felvételét, akkor vettem észre a kis csíkot. Először azt gondoltam, hogy egy kozmikus sugár csapódott a kamera érzékelőjére, és hozott létre egyenes optikai műterméket. Amikor kivontuk a kozmikus sugarak nyomait, láttuk, hogy még mindig ott van. Semmihez sem hasonlított, amit korábban láttunk.”

A kutatók a furcsa jelenség miatt spektroszkópiai utánkövetéses vizsgálatokat végeztek a hawaii Keck Obszervatóriummal. Van Dokkum szerint a csillagvonal „elég megdöbbentő, nagyon-nagyon fényes és szokatlan”. Így jutottak arra a következtetésre, hogy egy olyan fekete lyuk utóhatását látjuk, amely a galaxisát körülvevő gázhalóban repül.

Ez az intergalaktikus rakéta valószínűleg szupernagy tömegű fekete lyukak többszörös ütközésének eredménye. A csillagászok szerint először két galaxis egyesült úgy 50 millió évvel ezelőtt. Így került egymás mellé a központjukban lévő egy-egy szupernagy tömegű fekete lyuk, amelyek egymás körül keringtek feketelyuk-kettősként.

Ekkor jött egy másik galaxis a saját szupernagy tömegű fekete lyukával, és az történt, amire az angol mondás utal: két ember társaság, három már tömeg. A három fekete lyuk társulása olyan kaotikus állapothoz vezetett, amely nem volt fenntartható. Az egyik fekete lyuk megfosztotta a lendületétől a másik kettőt, és kirepült a galaxisból. Lehet, hogy az eredeti páros érintetlen maradt, de az is lehet, hogy a betolakodó átvette az egyik helyét, és azt taszította ki.

Amikor a magányossá vált fekete lyuk kipenderült az egyik irányba, a másik kettő az ellenkező irányba indult. A szülőgalaxis másik oldalán látható jelenség talán az elszabadult feketelyuk-kettős lehet. Erre közvetett bizonyítékul szolgál, hogy a szülőgalaxis magjában nincs jele aktív fekete lyuknak. A következő lépés az, hogy utánkövetéses vizsgálatokat kell végezni a NASA Webb- űrtávcsövével és a Chandra röntgenobszervatóriummal, így igazolhatják a fekete lyukkal kapcsolatos elméletet.

A NASA előkészületben lévő Roman-űrtávcsöve a Hubble különlegesen nagy felbontásával és széles látómezővel fog felméréseket végezni. Talán képes lesz még több hasonlóan ritka és megdöbbentő csillagcsíkot találni a Világegyetem más területein. Ehhez a gépi tanulásra képes algoritmusokra is szükség lesz, amelyek képesek fellelni bizonyos különleges formákat akár a csillagászati adatok tengerében is, magyarázza van Dokkum. 

Az eredményeket közlő tanulmány áprilisban jelent meg a The Astrophysical Journal Letters című szaklapban.

Forrás: NASA Hubble