szerző:
MTI

Harmadszor is sikerült detektorokkal megfigyelni fekete lyukak összeolvadását. A kutatásban magyarok is részt vettek.

Újabb két fekete lyuk összeolvadását figyelték meg kutatók a LIGO (lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium) detektoraival. Ez, a GW170104 jelű a harmadik alkalom, hogy a kozmikus esemény révén az Egyesült Államokban működő szerkezet észlelte az Albert Einstein által több mint száz éve megjósolt gravitációs hullámokat.

Ezzel tartósan új ablak nyílt a világegyetemre

– hangsúlyozták a csütörtöki bejelentéssel kapcsolatban a magyar tudósok részvételével megalkotott LIGO együttműködés szakemberei. Az első felfedezésről itt olvashatnak részleteket. A mostani észlelés megerősítette a fekete lyukak egy új osztályának létezését.

Csakúgy, mint a gravitációs hullámok első, 2015. szeptemberi megfigyelésekor, most is a hannoveri Max Planck Gravitációfizikai Intézetben fedezték fel először a téridő hullámszerű változását. A LIGO Egyesült Államokban található detektorai 2017. január 4-én észlelték a 3 milliárd fényévnyire lévő két, egymás körül nagy sebességgel, spirálszerűen forgó, végül pedig eggyé váló fekete lyuk összeolvadásából származó gravitációs hullámokat.

Eggyé váló fekete lyuk összeolvadásából származó gravitációs hullámok
©

A két objektumból létrejött fekete lyuk 49 naptömegű. A gravitációs hullámok első megfigyelésekor 62 naptömegű, a második alkalommal (2015 karácsonyán)  21 naptömegű fekete lyuk született két-két fekete lyuk összeolvadásából. A 2017-es esemény tehát már a harmadik ilyen fajsúlyú esemény, ami megerősíti a (több mint 20 naptömegű) fekete lyukak új osztályának létezését. "Olyan égitestek ezek, amelyek létezéséről nem is tudtunk azelőtt, hogy a LIGO felfedezte őket" – hangsúlyozta David Shoemaker, az együttműködésben részt vevő Massachusettsi Műszaki Egyetem LIGO-ért felelős szóvivője.

A gravitációs hullámok hasonló változásokat keltenek a téridőben, mint a vízbe dobott kő a víz felszínén. Einstein relativitáselmélete szerint nagy tömegű objektumok mozgásakor keletkeznek. Minél nagyobb a tömeg és a mozgás sebessége, annál nagyobbak a hullámok.

A LIGO két detektora - az egyik Louisiana, a másik Washington államban - ezeket a rezgéseket mutatja ki. Így tudták megfigyelni a mostani esetben a két összeolvadó fekete lyuk utolsó másodpercét. A jel ezúttal gyengébb volt, mint a gravitációs hullámok első észlelésekor, aminek az az oka, hogy az esemény csaknem kétszer olyan távoli volt.

A Ligo washingtoni detektora
©

A LIGO által megfigyelt kozmikus események a tudósok szerint arra utalnak, hogy a nagy tömegű feketelyuk-párok gyakoribbak az eddig véltnél. "Még sok újat fogunk megtudni, izgalmas időszak ez a gravitációshullám-asztrofizikában" - hangsúlyozta a hannoveri Max Planck Intézet igazgatója, Karsten Danzmann.

Kozmikus szinfónia

"Elkezdtünk rendszeresen információt gyűjteni a világegyetemről, amely immár erős gravitációs laboratóriumunkká vált" - mondta Márka Szabolcs, a munkában részt vevő egyik magyar fizikus. A felfedezés kiemelkető jelentőségű, "kezd kozmikus szimfóniává összeállni a fekete lyukak ütközésének rendszeres rögzítése, és egyre közelebb kerülünk ahhoz, hogy megértsük a fekete lyukak ütközésének eredetét, és ezzel felhasználjuk őket az univerzum tanulmányozására".

Márka szerint a következő években megérthetjük majd, hogyan születnek, növekednek és halnak meg fekete lyukak, illetve hogy hol vannak ezek.

Eddig ismert fekete lyukak méretarányos ábrázolása
©

Bartos Imre asztrofizikus azt mondta, egyedül a Tejútrendszerben - a mi galaxisunkban - feltételezhetően több mint százmillió fekete lyuk van, és emberöltőnként egy-egy újabb is születik. Kutatásukkal pedig pontosan meghatározható, hogy mikor és hogyan alakult ki a világegyetem. A fekete lyukak akkor keletkeznek, ha a csillagok összeroppannak a saját gravitációs erejük súlya alatt - magyarázta Bartos Imre. Ha valamilyen anyag nagyon sűrűvé válik, akkor a gravitációs ereje annyira megnövekedhet, hogy megakadályozza, hogy bármi - akár a fény is - távozzon belőle. A fekete lyuk csak "beszippant", de el nem enged. "Két fekete lyuk pedig akkor ütközhet össze, ha egymás közelében születnek vagy véletlenül túl közel kerülnek egymáshoz."

Márka Zsuzsa asztrofizikus szerint a mostani felfedezés egyik nagy érdekessége a fekete lyuk megmért tömege és nagy forgási sebessége. "Az eddig más módszerekkel azonosított fekete lyukak tulajdonságai egészen mások. Az általunk most felfedezett fekete lyukak tömege a Nap tömegének húsz-ötvenszerese, kiterjedésük pedig nagyjából Szabolcs-Szatmár-Bereg megye méretű" – mondta.

Mégis mire jó a fekete lyukak megfigyelése?

Arra a kérdésre, hogy mire jó a fekete lyukak tanulmányozása, minden tudós mást mondott. Márka Szabolcs fizikus szerint nagyon fontos tudni, hogy hogyan is működik a világ, amelyben élünk. Ezeknek a kutatásoknak nem csak az a hasznuk, hogy hozzásegítenek az univerzum megértéséhez. A kutatások során a napi gyakorlati életben hasznosítható eredmények is születnek. "Gondoljunk csak a tudomány 'melléktermékeire', a CT-től az MRI-ig, amelyek minden nap életet mentenek" – hangsúlyozta.

Bartos Imre szerint ma a fizika egyik nagy kérdése az, hogy a gravitáció mint erő hogyan illeszthető össze más erőkkel: a nukleáris erőkkel és az elektromágneses erővel. Ezt ma nem lehet mérni, mivel a környezetünkben nincs olyan természeti jelenség, amelyben ezek az erők együttesen lépnek fel. "A fekete lyukak viszont olyan helyek, amelyekben kis térben van nagy gravitációs erő. Ilyen a földi viszonyok közepette nem mérhető" – véli Bartos, aki szerint a fekete lyukak eszközök arra, hogy megismerjük, megértsük az univerzum mozgásait, jelenségeit.

Márka Zsuzsa azt mondta, tapasztalatai szerint a misztikusnak tűnő létezésükön túl az is felkelti az érdeklődést a fekete lyukak iránt, hogy most már tudományosan, kísérletileg is tanulmányozhatók.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.

Érdekesnek találta cikkünket?
Legyen HVG pártoló tag!

A HVG Pártoló Tagság programja az első olyan kezdeményezés, aminek keretében az olvasóink közelebb kerülhetnek szerkesztőségünkhöz és támogatásukkal segíthetik, hogy újságírói munkánkat továbbra is az eddig megszokott magas színvonalon végezhessük. Tagjainknak heti exkluzív hírlevelet küldünk, rendezvényeket kínálunk, a könyveinkre és egyéb termékeinkre pedig komoly kedvezményt adunk. Támogatóként már heti egy kávé árával is hozzájárulhat a minőségi újságíráshoz! „Amikor annyira eluralkodik a mindennapi életünkön a virtualitás, üdítő igazi emberi kapcsolatokat építeni.”
K. Erna – Pártoló tag


„Régóta olvasom a HVG-t és cikkei között mindennap találok érdekfeszítőt!”
H. Szabolcs - Támogató
Csatlakozzon programunkhoz, támogassa munkánkat egyszeri hozzájárulással vagy fizessen elő a hetilapra!
A HVG Pártoló Tagság programja az első olyan kezdeményezés, aminek keretében az olvasóink közelebb kerülhetnek szerkesztőségünkhöz, és támogatásukkal segíthetik, hogy újságírói munkánkat továbbra is az eddig megszokott magas színvonalon végezhessük. Támogatóként már heti egy kávé árával is hozzájárulhat a minőségi újságíráshoz! Csatlakozzon programunkhoz, támogassa munkánkat egyszeri hozzájárulással vagy fizessen elő a hetilapra!