Fekete lyukak kozmikus tánca: minden eddiginél hevesebb ütközést észleltek a csillagászok
Egy tízmilliárd fényévnyire történt fekete lyuk-egyesülés új korszakot nyithat az űrkutatásban
Történelmi jelentőségű eseményt észleltek a csillagászok: a téridő legapróbb fodrozódásait, amelyek két gigantikus fekete lyuk összeolvadásából származnak. A jelenséget mintegy 10 milliárd fényévre a Földtől észlelték, és minden eddiginél masszívabb fekete lyuk-egyesülést jelent.
A két objektum – amelyek tömege külön-külön is meghaladta a Napét több mint százszorosan – évmilliárdokkal ezelőtt kezdett egymás körül keringeni, mígnem szó szerint beleolvadtak egymásba, egy még hatalmasabb fekete lyukat alkotva. A robbanásszerű összeolvadás során gravitációs hullámok keletkeztek, amelyeket a Földön működő érzékeny detektorok képesek voltak rögzíteni.
Egy tizedmásodpercnyi kozmikus lökéshullám
A felfedezést 2023. november 23-án, közép-európai idő szerint 15 óra körül tette a két amerikai detektor, a LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) Washington és Louisiana államban működő egysége. Az észlelt jel mindössze egy tizedmásodpercig tartott, mégis óriási jelentőséggel bír: ez volt az úgynevezett ringdown fázis, amikor a két összeolvadt fekete lyuk új struktúrává áll össze, és rövid ideig szó szerint „rezeg”, mielőtt stabil állapotba kerül.
A LIGO adatelemzése kimutatta, hogy a két ütköző fekete lyuk tömege 103, illetve 137 naptömeg volt, és körülbelül 400 000-szer gyorsabban forogtak, mint a Föld – ez megközelíti az elméletileg lehetséges legnagyobb forgási sebességet.
Új kérdéseket vet fel a fekete lyukak eredetéről
„Ezek a legnagyobb tömegű fekete lyukak, amelyeket eddig gravitációs hullámok alapján sikerült megbízhatóan megmérnünk” – nyilatkozta Mark Hannam, a Cardiffi Egyetem Gravitációkutató Intézetének vezetője, a LIGO tudományos együttműködésének tagja. Mint kiemelte, a tömegük különösen rejtélyes, ugyanis a jelenlegi csillagfejlődési modellek szerint ebben a tömegtartományban nem is lenne szabad fekete lyukaknak kialakulniuk.
A kutatók úgy vélik, hogy az észlelt fekete lyukak korábbi összeolvadások „gyerekei” lehetnek, tehát már több lépcsőben jöttek létre. Ez megmagyarázná, miért ilyen nagy a tömegük, és miért forognak ilyen gyorsan – a korábbi ütközések ugyanis forgást adnak át az újonnan keletkező objektumnak.
Kozmikus forradalom: új érzékelőkkel jöhet a teljes fekete lyuk-térkép
Az esemény rekordot döntött: eddig a legnagyobb ismert fekete lyuk-egyesülés egy 140 naptömegű objektumot hozott létre. Most viszont a becslések szerint akár 265 naptömegű fekete lyuk született. A részletes tudományos eredményeket a hétfői GR-Amaldi konferencián ismertetik Glasgowban.
A gravitációs hullámok észlelése viszonylag új tudományterület: az első detektorokat csak az 1990-es években kezdték építeni, addig az univerzum megfigyelése kizárólag elektromágneses sugárzáson (fény, infravörös, rádióhullámok) alapult. Az új típusú obszervatóriumok viszont olyan eseményekbe is betekintést adnak, amelyeket korábban teljesen rejtve maradtak.
„A tudományban gyakran az történik, hogy ha új módon tekintünk az univerzumra, olyan dolgokat fedezünk fel, amelyekről nem is álmodtunk, és ez megváltoztatja az egész világképünket” – mondta Hannam. Hozzátette: „A következő 10–15 évben tervezett új detektorok képesek lesznek észlelni az összes fekete lyuk-egyesülést az univerzumban, és valószínűleg olyan meglepetéseket is, amelyeket most még elképzelni sem tudunk.”
Fekete lyukak, mint kozmikus történetmesélők
Ez a mostani esemény nemcsak méretével, hanem a következményeivel is kiemelkedő. Rávilágít arra, hogy az univerzum története sokkal összetettebb és vadabb, mint ahogy eddig hittük. Az ütköző fekete lyukak mintha nemcsak galaxisokat formálnának, hanem új fejezeteket is nyitnának a világegyetemről alkotott emberi gondolkodásban. Az űr sötét mélyéből érkező apró rezdülések talán éppen azt üzenik: még csak most kezdjük felfogni, mekkora történet zajlik körülöttünk.
