Az Univerzum legfényesebb és legnagyobb energiakibocsátású objektumai közé tartoznak a kvazárok. A „csillagszerű rádióforrás” elnevezés utal rendkívüli távolságukra (felbonthatatlan pontforrások) is. Jelenlegi ismereteink szerint ezek valójában millió-milliárd naptömegnyi fekete lyukak, amelyek környezetéből nagy intenzitással hullik befelé a környező anyag az akkréciós korongba, mielőtt átzuhan az eseményhorizonton. A bezuhanás közben az anyag több millió fokra hevül fel, ennek következtében a teljes elektromágneses spektrumban nagy intenzitással sugároz, olyannyira, hogy teljesítménye akár egész galaxisok fényességét is felülmúlja, amely sugárzás ráadásul egy Naprendszernél is kisebb térrészből érkezik.

A híres 3C 273 jelű kvazár (NASA/ESA)

A rendkívüli távolságban, z>6 vöröseltolódásnál is felfedezett több milliárd naptömegnyi fekete lyukak azonban problémát is jelentenek. A nagy távolság azt jelenti, hogy ezek az objektumok viszonylag fiatalok is, ugyanakkor az anyag fekete lyukba hullásának, így a tömeg növekedésének határa is van. Az ún. Eddington-határ az a maximális ütem, amellyel anyag hullhat a fekete lyukba még úgy, hogy legalább egyensúly van a gravitációs vonzás és a felhevülő anyagból kiinduló sugárzás sugárnyomása között. Mivel pedig a jelek szerint egy-egy kvazár viszonylag rövid ideig aktív, kérdéses, miféle más folyamatok járulhattak hozzá a megfigyelt tömeg gyors eléréséhez.

Dominika Ďurovčíková (MT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research) és kutatócsoportja éppen ilyen növekedési mechanizmusok után kutatott a VLT Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) műszerével, amelyek lehetővé teszik az Eddington-határnál gyorsabb tömeggyarapodást. Egyik lehetőség például már létrejött fekete lyukak összeolvadása, vagy például a anyagkiáramlás (jetek) hozzájárulása a gyorsabb növekedési ütemhez.

Az eredmények szerint további problémát jelent, hogy a jelek szerint a kvazárok aktív élettartama rendkívül rövid, akár egymillió évnél is rövidebb, de akár csak 1000 év is lehet. A kutatók a távoli kvazárok közül a nemrég aktívakká váltakat az objektumokat magukba foglaló ún. Lyman-alfa ködösségek kutatásával keresték: minél kisebb ez a ködösség (vagy akár kimutathatatlanul apró), annál kevesebb ideje működik a kvazár.

Az eredmények szerint a vizsgált, távoli kvazárok valóban kozmikus értelemben nagyon rövid idővel ezelőtt kezdték meg intenzív akkréciós periódusukat, így a megfigyelt tömegre való növekedéshez az elfogadott fejlődési modellekben szereplő folyamatos, egyenletes tömegnövekedés mellett más folyamatokra is szükség volt – amelyek jelenleg még nem ismeretesek.

* Universe Today, 2025. május 8.