Csillagászattal mélyrehatóan nem foglalkozók is gyakran hallhatnak a titokzatosan hangzó fekete lyukakról. Számos forrás rendelkezésre áll ma már az érdeklődők számára, de sokan feladják a témával kapcsolatban rájuk zúdított szakkifejezések láttán. Cikkemben megpróbálom könnyen emészthetővé tenni a nehéz falatokat, hogy sikerül-e, abban csupán reménykedni merek.
Mi is tulajdonképpen a fekete lyuk?
A fekete lyuk a téridő egy olyan területe, ahol akkora gravitációs erő uralkodik, hogy a környezetében torzulást okoz. A fényt is rabul ejti, akkora energiával húzza magához, hogy területéről az kiszökni képtelen. A sötétségben egy sötét objektumot nem tudunk megfigyelni, valószínűsíthető elhelyezkedését a közegére gyakorolt hatása alapján határozzuk meg. A vonzás területét eseményhorizontnak hívjuk, az elszívó hatást megfelelő technika segítségével ma már akár láthatjuk is.
Ha óriási a gravitáció, akkor óriási a tömeg is?
Igen, az óriási gravitációt óriási tömeg megléte okozza. Az eseményhorizont nagysága is nagymértékben függ a fekete lyuk tömegétől. Kétféle fekete lyukat különböztetünk meg jelenlegi tudásunk alapján. Az egyik gömb alakú és nem forog, eseményhorizontja is gömb alakú. Tevékenységét csak tömege és az abból eredő gravitációja határozza meg. A másik forog is, a gravitációs energia mellett forgásának energiája is jellemzője. Eseményhorizontja a forgásához hasonlóan ellipszisszerű is lehet. A legtöbb ismert fekete lyuk forog.
Hogyan keletkezik?
Ha egy csillag robbanás után összeomlik, akkor a felszabaduló anyagok tömegétől függően vagy egy másik csillaggá (neutroncsillag) húzza össze a gravitáció vagy fekete lyuk keletkezik. A tömegnek van egy határértéke, ez a mi napunk tömegének 2,5/3-szorosa. Ha ettől az értéktől nagyobb számról beszélünk, akkor mindig fekete lyuk jön létre.
Meddig él?
Ameddig a környezetében bőven talál táplálékot, addig egyre csak hízik, a tömege növekedésével persze gravitációs ereje is egyre nagyobb lesz. Vadászmezeje, eseményhorizontja is növekszik. A jó világ addig tart neki, amíg szembe nem találkozik egy másik fekete lyukkal, ekkor elkezdik egymást vonzani, aztán egyre gyorsabban pörgetni. A végén összeütköznek és összeolvadnak. A csetepaté „ráncolja” a téridő szövetét, ezzel a Földön is érzékelhető gravitációs hullámokat gerjesztve. A gravitációs hullámok felfedezése fizikai Nobel-díjhoz segítette a közelmúltban észlelőit.
Mi van a belsejében?
Erre a kérdésre a választ valójában senki sem tudja, a sokat látott asztrofizikus is csak találgatni tud. Stephen Hawking és egy sereg zseniális tudós érdekes teóriákat vázolt fel, de bizonyítékok egyelőre még mindig nincsenek.
Mennyi lehet belőlük az univerzumban?
Csak a mi Tejútrendszerünkben százmillióra becsülik számukat a szakemberek. Ha ezt megszorozzuk több száz milliárddal – ugyanis állítólag ennyi galaxis található a világegyetemben –, megközelítőleg megkapjuk az eredményt. A galaxisunk középpontjában elhelyezkedő, legnagyobb méretű szupermasszív fekete lyuk tömege Napunknál több mint négymilliószor nagyobb, a hozzá vezető utat a fény huszonhétezer év alatt teszi meg.
Mekkora a legnagyobb méretű fekete lyuk?
A jelenleg ismert leggigászibb fekete lyuk a TON-618 névre hallgat, tömege Napunk tömegének negyvenmilliárdszorosa, átmérője a Föld-Nap távolság kétezerszerese. Bolygónktól 18,2 milliárd fényév távolságra van.
Mekkora méretű fekete lyuk lesz egy elpusztult csillagból?
A keletkező fekete lyuk átmérője naptömegenként körülbelül 6 kilométer. Napunk összeomlása esetén nem válna fekete lyukká, mert az egy naptömeg ahhoz kevés, de három naptömeggel rendelkező csillagból már kialakulhat.
Mekkora a sűrűsége?
Ha nagyobb a tömege, azzal egyenesen arányosan eseményhorizontjának sugara is nagyobb. A sűrűsége viszont annál kisebb, minél nagyobb a tömege. A felfoghatatlanul nagy sűrűségű kisebb fekete lyukakkal ellentétesen a leghatalmasabb, szupermasszív egyedek nagyon is felfogható, mondhatjuk úgy is, hogy földi léptékkel mérhető sűrűségűek. Egyes tudósok szerint a vízzel is elbírják az összehasonlítást.
Veszélyesek lehetnek a földünkre, ha közel kerülnek hozzánk?
A napjainkban felfedezett, hozzánk legközelebbi fekete lyuk 1560 fényév távolságra található és a kisebb méretűek közé sorolják. Nem fogunk a távoli jövőben még csak az eseményhorizontjába sem kerülni, az egészen biztos.
Ha az összes, az univerzumban létező anyagot felfalják, mi lesz?
Ha az összes, az univerzumban létező anyagot felfalják, akkor kezdődik a végjáték. Szakértők, jósok szerint több tízmilliárd év múlva ez a forgatókönyv lesz a legvalószínűbb. Ha nem változtatnak tulajdonságaikon, akkor környezetük felfalása után már csak egymást tudják bekebelezni, könnyű prédák nem lévén. Óriásibbnál óriásibb monstrumok keletkeznek, szó szerint egymást érik majd az eseményhorizontok. A fények kialszanak örök időkre, a világegyetem egy vaksötét, dühöngő masszává válik. Persze addig az is kiderülhet, hogy létezik-e egy átjáró egy másik univerzumba. A multiverzum létezésében is egyre többen hisznek. Nagyobb a táboruk már, mint a hírhedt laposföld-hívőké.
Sziasztok! Csillik Szilárd vagyok, a Pécsi Tudományegyetem Állam- és Jogtudományi Karának jogász szakos hallgatója. Legkiemelkedőbb erényeim között tartom számon azt, hogy mióta csak az eszemet tudom, rengeteg minden tartozik az érdeklődési körömbe, és az ezekkel kapcsolatban való véleményformálás sem áll tőlem távol. Ezen véleményeim pedig rendszerint nem is rejtem véka alá.
