Gyufát keresni a Holdon

Tudományos szenzációt jelentett az első fekete lyukról — a Szűz csillagképben lévő Messier 87-es óriásgalaxis közepén található képződményről — készült felvétel múlt heti bemutatása. Ez a fekete lyuk 55 millió fényévnyire van a Földtől, a tömege 6,5 milliárdszor nagyobb a Napunkénál.

Az elsőként felfedezett fekete lyuk fotója Forrás: NASA

Kocsis Bence szerint a galaxisunk központi fekete lyuka kétezerszer közelebb van, mint a sikeresen lefotózott másik, azonban 1500-szor kisebb a mérete. Hiába van viszonylag közel a Sagittarius A*, ha hasonlóan kicsi a műszerek számára, mint a Messier 87-es közepén látható fekete lyuk. Az igazi baj az, hogy a körülötte áramló gáz keringési ideje kicsi, emiatt túlzottan változékony a környezete. Egy jó interferenciaképhez hosszú expozíciós idő kell, ami itt nem adott. Erről is lesz felvétel, de ehhez tovább kell fejleszteni a távcsőhálózat érzékenységét.

A fekete lyuk a csillagfejlődés utolsó szakaszának, a csillagok összeomlásának terméke, de csak akkor, ha legalább 25 naptömegű csillagról van szó. A nagyon nehéz csillagok azonban ritkák. Az univerzum csillagainak zöme fél vagy annál kisebb naptömegű. Kocsis Bence szerint akkor ismerhetnénk meg a legjobban a fekete lyukakat, ha belemennénk, de mivel ez nem lehetséges, más úton kell adatokat szerezni róluk. Azt már tudjuk, hogy a fekete lyukak sűrűsége jóval nagyobb annál az anyagnál, ami az ősrobbanás pillanatában, 13,5 milliárd éve szerteszállt – és azóta is gyorsulva tágul. Érdekes, hogy a Tejútrendszer sötét objektumai közül szinte csak a Sagittarius A*-ról esik szó, miközben a galaxisunkban több tíz millió kisebb fekete lyuk létezhet. Mivel minden ezredik csillag olyan nehéz, hogy előbb-utóbb biztosan fekete lyuk lesz belőle, a galaxisunkban is sok rejtőzik előlünk.

Mi lenne velünk fekete lyukak nélkül? A fizikus szerint a fény akkor is görbe pályán haladna, mert a csillagok és más objektumok gravitációs ereje eltérítené. Ellenben azt gyanítják a kutatók, hogy meghatározó a szerepük a galaxisok fejlődésében – ami meghökkentő állítás, hiszen a fekete lyukak tömege elhanyagolható a galaxisok tömegéhez képest. A Sagittarius A* például négymillió naptömegű, a Tejútrendszer tömege ezermilliárd naptömeg. Igaz, a Sagittarius A* folyamatosan falja környezete anyagát, de attól nem kell tartani, hogy belátható időn belül az egész Tejútrendszert bekebelezi. A fekete lyukak általában tízmillió évenként duplázzák meg tömegüket; a Sagittarius A* a kevésbé hízékony objektumok közé tartozik, mivel viszonylag kevés anyag van körülötte. A Messier 87-et a legfalánkabbak közé sorolják.

Egyes fekete lyukak környékéről hatalmas mennyiségű sugárzás távozik, némelyik fényesebben világít, mint az adott galaxis összes csillaga. Ennek az a titka, hogy sokkal hatékonyabban alakítják az anyagot energiává, mint a csillagok. Az előbbi esetben akár az anyag 42 százalékából lehet fény, míg a mi Napunkban zajló fúzió során az anyag egy ezrelékéből sem lesz. Arra is van adat, hogy a fekete lyukak környezetéből fénysebességgel kiszabaduló csóvák – nem pontosan értik ennek mechanizmusát – megváltoztatják a csillagfejlődés folyamatát, ezzel az egész galaxis fejlődését befolyásolják.