Megpróbálod elképzelni, és felrobban az agyad – 6 érdekes tény a fekete lyukakról
Az univerzum csodálatos, lenyűgöző, elképesztően érdekes, és rengeteg felfedezni valót tartogat még számunkra. Az egyik legizgalmasabb ilyen űrbéli objektum a fekete lyuk. Már önmagában azt is nagyon nehéz elképzelni, hogy vannak olyan pontok a világegyetemben, amikből a mai ismereteink szerint nem jut ki a leggyorsabb dolog, a fény, de hogy ebből több milliárd is lehet, és a legkisebbek is mi Napunk tömegének két-háromszorosai, az egészen elképesztő. Hát, ilyen, egyszerre csodálatra méltó és rettenetesen ijesztő dolgok a fekete lyukak, pedig még nem is mondtam róluk igazán semmit. Ezekről a különleges objektumokról Dián Dóri gyűjtött össze hat érdekességet.
–
Mik azok a fekete lyukak, és honnan tudjuk, hogy vannak?
Kezdjük azzal, hogy tisztázzuk, pontosan mi is ez a nagy, többek között csillagokat és bolygókat zabáló sötétség. A fekete lyuk egy olyan tartomány a téridőben, ahol akkora a gravitációs erő, hogy semmi nem tud elszökni előle, még a fény sem.
Emiatt a fekete lyukakat közvetlenül nem is tudjuk megfigyelni – hiszen nincs fénye, aminek köszönhetően látnánk. A logikusan felmerülő kérdésre, hogy akkor mégis honnan tudjuk, hogy vannak, ha nem látjuk őket, a válasz az,
hogy meg tudjuk figyelni, ahogy a körülötte lévő, az eseményhorizonton innen lévő objektumokra hat.
(Az eseményhorizont az a pont, ahonnan nincs visszaút, ha azt átlépte egy objektum, végérvényesen beszippantotta a fekete lyuk.)
A bejegyzés megtekintése az Instagramon
Hogy példát is hozzak egy fekete lyuk megfigyelésére: 2018-ban a NASA bejelentette, hogy detektálni tudták, ahogy egy fekete lyuk egy hatalmas csillaggal interakcióba került: széttépte és bekebelezte azt. Magát a fekete lyukat akkor tehát nem látták, de azt, ahogy eltüntette a csillagot, igen.
Valamint Albert Einstein számításainak köszönhetően tudjuk, hogy egy csillag bizonyos méretnél nem lehet nagyobb, így ha az univerzumban találunk egy objektumot, ami nagyobb ennél az értéknél és nem bocsát ki fényt, akkor egészen valószínű, hogy egy fekete lyukkal van dolgunk.
Hogyan jönnek létre?
A fekete lyukak nem a semmiből keletkeznek, hanem a csillagokból. Pontosabban az összeomló csillagokból. Amikor egy csillagban felborul a rá ható erők egyensúlya, egy szupernóva-robbanás keretében összeomlik. Hogy a széthulló csillagból mi lesz, az a kiszakadó anyag tömegén múlik. Ha az kisebb, mint 2,5-3 naptömeg, akkor a gravitációs erőnek köszönhetően ez az anyag összetömörödik, és neutroncsillag jön létre.
Ha viszont nagyobb, olyan hatalmas lesz a gravitációs erő, hogy az anyag nem tud összeállni, és létrejön egy fekete lyuk.
A bejegyzés megtekintése az Instagramon
Nem csak születnek, halnak is
Mivel egy fekete lyuk mindent bekebelez, ami az eseményhorizonton belülre kerül, ezáltal pedig a mérete egyre csak nő, adódik a kérdés: vajon az örökkévalóságig zabálja fel a környezetét? Nos, nem teljesen, ugyanis a fekete lyukak is „meg tudnak halni”. Ezek a hatalmas sötét objektumok folyamatosan veszítenek a tömegükből, ezt a jelenséget Hawking-sugárzásnak hívjuk –, mivel korunk egyik legjelentősebb tudósa, a 2018-ban elhunyt Stephen Hawking fedezte fel.
A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy kvantummechanikai jelenségek miatt a fekete lyuk folyamatosan veszít a tömegéből és energiájából, amit más néven feketelyuk-párolgásnak hívnak. Ám ahhoz, hogy valaki végignézze egy átlagos méretű fekete lyuk elpárolgását, jó sok szabadnapot kell kivennie, és jelentős mennyiségű pattogatott kukoricát kell betáraznia, ugyanis a számítások szerint tíz a hatvanhetediken évbe telik a folyamat – hogy még szemléletesebb legyen, milyen sok időről van szó, ennyi az annyi:
10.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.
000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00 földi év.
A fekete lyukak össze tudnak ütközni
A fekete lyukak nemcsak úgy tudnak növekedni, hogy a körülöttük keringő csillagokat, bolygókat, meteorokat, gázokat és minden mást magukba szippantanak, hanem úgy is, hogy két fekete lyuk egyesül. Ilyenkor két, egymáshoz közeli fekete lyuk egymás vonzásba kerül, elkezdenek körözni egymás körül, és addig közelednek, amíg össze nem ütköznek. A két hatalmas tömeg összeütközése olyan óriási erővel hat, hogy megrázza a téridőt, ekkor pedig gravitációs hullámok keletkeznek. A csillagászatban hatalmas áttörést jelentett, amikor 2015-ben kutatók sikeresen detektáltak ilyen hullámokat. A mérések azóta is zajlanak, és 2021 végére már 90 ilyen hullámot tudtak észlelni.
Mi van a belsejükben?
Minden, amit magába szippantott a fekete lyuk – lenne a logikus válasz a feltett kérdésre, ám ez nem ilyen egyszerű. Ugye, a fekete lyuk közepében olyan erős a gravitációs erő, hogy semmi, még az általunk ismert leggyorsabb dolog, a fény sem jut ki belőle, így nem tudunk az eseményhorizonton túlra nézni. Arról pedig, hogy mi történik odabent, leginkább fogalmunk sincs.
A bejegyzés megtekintése az Instagramon
A tudomány összefoglaló néven szingularitásnak hívja azt, ami a fekete lyuk belsejében történik, ám hogy az pontosan micsoda, arról csak találgatni tudunk jelenleg.
Persze vannak elméletek róla. Egyes teóriák szerint, amint valami átlépi az eseményhorizontot, olyan nagy lesz a gravitációs erő, hogy semmi nem marad egyben, atomjaira hullik szét – ennek a hivatalos neve spagettifikáció. Más tudósok azt feltételezik, hogy odabent egyetlen, végtelenül apró pontban koncentrálódik végtelenül sok energia, összességében tehát nincs semmi, mert minden összepréselődik. És vannak olyan elméletek is, hogy a fekete lyukak olyan nagy tömegűek, hogy kiszakítják a téridő szövetét, amiatt pedig féreglyukszerű átjárók lehetnek az univerzum egy másik pontjára, vagy esetleg egy másik univerzumban. Hogy mi a valóság, nos, egyelőre nem tudjuk, és az sem segítene ezen, ha valaki bemerészkedne egy fekete lyuk gyomrába – róla ugyanis biztosan nem hallanánk többet, bármelyik elméletet is igazolná.
Mennyi és hol?
Hogy hány fekete lyuk van az univerzumban, lehetetlen megmondani, de abból kiindulva, hogy csak a mi galaxisunkban, a Tejútrendszerben van nagyjából százmillió,
így az univerzumban található fekete lyukak számának megállapítására talán a legpontosabb kifejezés: az összes.
A bejegyzés megtekintése az Instagramon
Vannak kisebbek, amik néhányszor akkorák „csak” a tömegüket illetően, mint a mi Napunk, és vannak hatalmas, óriási, felfoghatatlan tömegű fekete lyukak, amik a több tízmilliárd naptömeget is elérhetik. Épp a napokban fedezték fel az eddigi egyik legnagyobb fekete lyukat, ami 30 milliárd naptömeget nyom. Ezeket a megagiga fekete lyukakat szupermasszív feketelyukaknak hívjuk, és folyamatosan kutatják őket, például azt, hogy mitől és miért tudtak ilyen hatalmasra nőni.
A fejlett technológiának hála, ma már akár több ezer fényévre lévő galaxisokban lévő fekete lyukakat is tudnak észlelni, de nem kell ilyen messze mennünk egy kis sötét lukért, megvannak a sajátjaink is itt, a Tejútrendszerben.
Csücsül például egy szupermasszív fekete lyuk a mi galaxisunk közepén is, aminek a neve Sagitarius A. Ez 4,1 millió naptömegű, és 27 ezer fényévre van tőlünk.
Ám ha fekete lyukba szeretnénk kirándulni, nem kell ilyen messzire mennünk, akad egy egész közel, aminek a tömege ugyan csak kilenc- tizenháromszorosa a Nap tömegének, ellenben csekély háromezer fényév távolságra van a Földtől: ez a V616 Monocerotis.
Lenyűgöző és egyben félelmetes objektumok a fekete lyukak, remélhetőleg az elkövetkező évtizedekben egyre többet tudunk majd meg a világegyetem titokzatos sötét „foltjairól”.
Források: ITT, ITT, ITT, ITT és ITT
Kiemelt képünk illusztráció – Forrás: Getty Images/ MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY
