A fekete lyukak általában akkor jönnek létre, amikor egy csillag utolsó végső robbanása – a szupernóva – végbe megy. A tudósok azonban úgy gondolják, hogy létezhettek olyan ősi fekete lyukak (PBH) is, amelyek csillag nélkül keletkeztek, és a világegyetem létrejöttének korai pillanataiban alakulhattak ki.
Ezek létezése csupán elméleti, ám az amerikai LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) nevű eszköz most detektálhatott egyet. A LIGO a valaha épített legérzékenyebb műszer, amellyel egy hatalmas nemzetközi tudományos összefogásnak – köztük magyar tudósoknak – köszönhetően sikerült elérni a tudomány eddigi csúcsát.
A Miami Egyetem két asztrofizikusa, Alberto Magaraggia és Nico Cappelluti végezték el azt a mérést, amely bizonyítékként szolgálhat a PBH-k létezésére.
A gravitációs hullámok a téridő apró fodrozódásai, amelyeket kozmikus ütközések, például összeolvadó fekete lyukak okoznak. A probléma az, hogy bár régóta sejtett a létezésük, szinte észrevehetetlenül gyengék. Ahhoz, hogy sikerüljön detektálni, egy rendkívül érzékeny műszer kellett – ez lett a LIGO –, amely vákuumban elhelyezett tükrökkel és lézerekkel képes érzékelni a hullám keltett apró változásokat.
A LIGO által érzékelt és a kutatók által vizsgált jel egy olyan ütközésre utalhat, amelyben az egyik objektum tömege kisebb volt, mint egyetlen naptömeg – vagyis egy ősi fekete lyukról lehet szó.
https://hvg.hu/tudomany/20260218_fereglyuk-feregjarat-einstein-rosen-hid-terido-tukor
Az S251112cm nevű jel további vizsgálatára van szükség ahhoz, hogy biztos választ lehessen adni a felvetésre, ám a kutatók előzetesen majdnem biztosak benne, hogy egy PBH-t találtak.
Magaraggia és Cappelluti számításokat végeztek a PBH-k várható gyakoriságáról az űrben, majd azt is kikalkulálták, hogy a LIGO milyen gyakran észlelheti ezeket. Mint kiderült, a kapott eredmények egyeztek a LIGO 2015 óta gyűjtött adataival. Az erről szóló publikáció az arXiv preprint szerveren jelent meg, hamarosan pedig a The Astrophysical Journal című tudományos lap hasábjain is olvasható lesz.
A gyakoribb, általános fekete lyukakhoz hasonlóan a PBH-k belsejéből sem képes kiszökni a fény, így nehéz őket észlelni. A kutatók szerint ráadásul kisebbek is, mint más fekete lyukak, egyes esetekben talán aszteroida méretűek is lehetnek.
Ha ehhez hozzávesszük, hogy milyen nehéz feltérképezni az évmilliárdokkkal ezelőtti univerzumot, akkor valóban olyan, mintha tűt keresne az ember a szénakazalban. Ha azonban azonosítani és feltérképezni is sikerül őket, segíthetnek megmagyarázni egy másik kozmikus rejtélyt: a sötét anyagot.
Ez az az anyag, amit megfigyelni még nem sikerült, ám a tudósok úgy vélik, hogy az univerzum 85 százalékát teheti ki. Jelenlétére csak az azt körülvevő tér és idő viselkedéséből lehet következtetni.
A kutatók szerint a PBH-k lehetnek a felelősek a sötét anyag nagy részéért. Ennek igazolásához további PBH-k észlelésre lenne szükség, ám a szakemberek úgy vélik, hogy a technológia fejlődésével ez egyre inkább lehetségessé válik. Az Európai Űrügynökség 2035-ben indíthatja el a LISA nevű gravitációs hullámdetektorát, ami a LIGO mellett dolgozik majd a gravitációs hullámok észlelésén.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
