A közelmúltban a tudomány bizonyosan ismertté vált, hogy mi is a fekete lyuk. Ám amint a tudósok rájöttek az Univerzum eme jelenségére, egy új, sokkal összetettebb és zavarosabb eset zuhant rájuk: egy szupermasszív fekete lyuk, amit nem is lehet feketének nevezni, hanem vakítóan fehérnek. Miért? Hanem azért, mert pontosan ilyen meghatározást kaptak minden galaxis középpontja, amely világít és ragyog. De ha egyszer odaérsz, a feketeségen kívül semmi sem marad. Milyen rejtvény ez?
Megjegyzés a fekete lyukakról
Biztosan ismert, hogy egy egyszerű fekete lyuk egy valaha fénylő csillag. Fennállásának egy bizonyos szakaszában gravitációs erői rendkívüli mértékben növekedni kezdtek, miközben a sugár változatlan maradt. Ha korábban a csillag "kidurrant", és nőtt, most a magjában összpontosuló erők elkezdtek vonzani az összes többi összetevőt. Szélei "összeesnek" a közepén, és egy hihetetlen összeomlást képeznek, amely fekete lyuká válik. Az ilyen "volt sztárok" már nem ragyognak, hanem kívülről teljesen láthatatlanok.az univerzum tárgyai. De nagyon észrevehetők, mivel szó szerint elnyelnek mindent, ami a gravitációs sugarukba esik. Nem tudni, mi rejlik egy ilyen eseményhorizonton túl. A tények alapján minden ilyen hatalmas gravitációjú test szó szerint összetör. Az utóbbi időben azonban nemcsak a tudományos-fantasztikus írók, hanem a tudósok is azon a véleményen voltak, hogy ezek valamiféle űralagutak lehetnek nagy távolságok megtételére.
Mi az a kvazár
Hasonló tulajdonságokhoz tartozik egy szupermasszív fekete lyuk, más szóval egy kvazár. Ez a galaxis magja, amely egy szupererős gravitációs mezővel rendelkezik, amely tömege (több millió vagy milliárd naptömeg) miatt létezik. A szupermasszív fekete lyukak keletkezésének elvét még nem állapították meg. Az egyik változat szerint az összeomlás oka a túlzottan összenyomott gázfelhők, amelyekben a gáz rendkívül kisül, és a hőmérséklet hihetetlenül magas. A második változat különböző kis fekete lyukak, csillagok és felhők tömegének növelése egyetlen gravitációs középpontig.
A mi galaxisunk
A Tejútrendszer közepén lévő szupermasszív fekete lyuk nem tartozik a legerősebbek közé. A tény az, hogy maga a galaxis spirális szerkezetű, ami viszont minden résztvevőjét állandó és meglehetősen gyors mozgásra kényszeríti. Így a gravitációs erők, amelyek kizárólag a kvazárban koncentrálódhattak, szétoszlanak, és egyenletesen növekednek a szélétől a magig. Könnyű kitalálni, hogy a dolgok ellipszis alakúak vagy mondjuk szabálytalanoka galaxisok ennek az ellenkezője. A "szélén" az űr rendkívül ritka, a bolygók és a csillagok gyakorlatilag nem mozognak. De magában a kvazárban az élet szó szerint bővelkedik.
A Tejút-kvazár paraméterei
A rádióinterferometria segítségével a kutatóknak sikerült kiszámítaniuk egy szupermasszív fekete lyuk tömegét, sugarát és gravitációs erejét. Mint fentebb említettük, a kvazárunk halvány, nehéz szupererősnek nevezni, de még maguk a csillagászok sem számítottak arra, hogy a valódi eredmények ilyenek lesznek. Tehát a Sagittarius A (ez a mag neve) négymillió naptömegnek felel meg. Ráadásul nyilvánvaló adatok szerint ez a fekete lyuk nem is nyeli el az anyagot, és a környezetében lévő tárgyak sem melegszenek fel. Egy érdekes tényre is felfigyeltek: a kvazár szó szerint gázfelhőkben van eltemetve, aminek az anyaga rendkívül ritka. Lehet, hogy galaxisunk szupermasszív fekete lyukának fejlődése még csak most kezdődik, és évmilliárdokon belül igazi óriássá válik, amely nemcsak bolygórendszereket, hanem más, kisebb csillaghalmazokat is magához vonz.
Bármilyen kicsi is a kvazárunk tömege, a legtöbb tudóst a sugara döbbent meg. Elméletileg egy ilyen távolságot néhány év alatt le lehet küzdeni az egyik modern űrhajón. Egy szupermasszív fekete lyuk méretei kissé meghaladják a Föld és a Nap közötti átlagos távolságot, vagyis 1,2 csillagászatiegységek. Ennek a kvazárnak a gravitációs sugara 10-szer kisebb, mint a fő átmérője. Természetesen ilyen indikátorokkal az anyag egyszerűen nem tud egyedül lenni, amíg közvetlenül át nem lépi az eseményhorizontot.
Paradox tények
A Tejút-galaxis a fiatal és új csillaghalmazok kategóriájába tartozik. Ezt nemcsak kora, paraméterei és az ember által ismert űrtérképen elfogl alt helyzete bizonyítja, hanem a szupermasszív fekete lyuk ereje is. Azonban, mint kiderült, nemcsak a fiatal űrobjektumoknak lehetnek „nevetséges” paraméterei. Sok kvazár, amely hihetetlen erővel és gravitációval rendelkezik, meglep a tulajdonságaival:
- A közönséges levegő gyakran sűrűbb, mint a szupermasszív fekete lyukak.
- Az eseményhorizontba kerülve a testet nem fogja tapasztalni árapály-erők. A helyzet az, hogy a szingularitás középpontja elég mélyen van, és ahhoz, hogy elérje, hosszú utat kell megtennie, nem is sejtve, hogy nem lesz visszaút.
Univerzumunk óriásai
Az egyik legterjedelmesebb és legrégebbi objektum az űrben a szupermasszív fekete lyuk az OJ 287 kvazárban. Ez egy egész fekete lyuk a Rák csillagképben, amely egyébként nagyon rosszul látható Föld. A fekete lyukak bináris rendszerén alapul, ezért két eseményhorizontja és két szingularitási pontja van. A nagyobb objektum tömege 18 milliárd naptömeg, majdnem olyan, mint egy kis teljes értékű galaxis. Ez a kísérő statikus, csak az őt eltaláló tárgyak forognak.gravitációs sugár. A kisebb rendszer tömege 100 millió naptömeg, és keringési ideje is 12 év.
Veszélyes környék
Az OJ 287 galaxisokat és a Tejútrendszert szomszédosnak találták – a köztük lévő távolság körülbelül 3,5 milliárd fényév. A csillagászok nem zárják ki azt a verziót, hogy a közeljövőben ez a két kozmikus test összeütközik, összetett csillagszerkezetet alkotva. Az egyik változat szerint éppen egy ilyen gravitációs óriáshoz való közeledés miatt folyamatosan gyorsul a bolygórendszerek mozgása galaxisunkban, a csillagok pedig egyre forróbbak és aktívabbak.
A szupermasszív fekete lyukak valójában fehérek
A cikk legelején felvetődött egy nagyon kényes kérdés: az a szín, amelyben a legerősebb kvazárok állnak előttünk, aligha nevezhető feketének. Szabad szemmel még bármely galaxis legegyszerűbb fényképén is látható, hogy a középpontja egy hatalmas fehér pont. Akkor miért gondoljuk, hogy ez egy szupermasszív fekete lyuk? A teleszkópokon készült fényképek egy hatalmas csillaghalmazt mutatnak be, amelyet a mag magához vonz. A közelben keringő bolygók és aszteroidák közelségük miatt visszaverődnek, így megsokszorozzák a közelben lévő összes fényt. Mivel a kvazárok nem vonszolnak minden közeli objektumot villámgyorsan, hanem csak a gravitációs sugarukban tartják őket, így nem tűnnek el, hanem még jobban kezdenek izzani, mert gyorsan nő a hőmérsékletük. Ami a szokásosat illetia világűrben létező fekete lyukak, nevük teljes mértékben indokolt. A méretek viszonylag kicsik, de a gravitációs erő kolosszális. Egyszerűen „felfalják” a fényt anélkül, hogy egyetlen kvantumot is kiengednének a bankjukból.
Mozi és egy szupermasszív fekete lyuk
Gargantua – ezt az emberiség kifejezést az "Interstellar" című film megjelenése után széles körben használják a fekete lyukakkal kapcsolatban. Ezt a képet elnézve nehéz megérteni, miért ezt a nevet választották, és hol van az összefüggés. Az eredeti forgatókönyv azonban három fekete lyuk létrehozását tervezte, amelyek közül kettőnek a neve Gargantua és Pantagruel lett volna, Francois Rabelais szatirikus regényéből. Az elvégzett változtatások után csak egy "nyúllyuk" maradt, aminek a keresztnevet választották. Érdemes megjegyezni, hogy a film a fekete lyukat a lehető legvalósághűbben ábrázolja. Úgyszólván a megjelenését Kip Thorne tudós készítette, aki ezen űrtestek vizsgált tulajdonságain alapult.
Honnan tudtunk a fekete lyukakról?
Ha nincs a relativitáselmélet, amelyet Albert Einstein javasolt a huszadik század elején, senki sem figyelt volna ezekre a titokzatos tárgyakra. A szupermasszív fekete lyukakat a galaxis közepén álló közönséges csillaghalmaznak tekintenék, a közönséges, kicsiket pedig teljesen észrevétlenül hagynák. De ma, hála az elméleti számításoknak és megfigyeléseknek, hogyhelyességét megerősítve olyan jelenséget figyelhetünk meg, mint a téridő görbülete. A modern tudósok azt mondják, hogy a "nyúllyuk" megtalálása nem olyan nehéz. Egy ilyen tárgy körül az anyag természetellenesen viselkedik, nemcsak összezsugorodik, de néha világít is. A teleszkópon keresztül látható fekete pont körül fényes glória képződik. A fekete lyukak természete sok tekintetben segít megérteni az Univerzum kialakulásának történetét. Középpontjukban egy szingularitási pont van, amely hasonló ahhoz, amelyből korábban az egész világ körülöttünk fejlődött.
Nem tudni biztosan, mi történhet azzal, aki átlépi az eseményhorizontot. A gravitáció összetöri, vagy egészen más helyre kerül? Az egyetlen dolog, amit teljes bizonyossággal állíthatunk, az az, hogy a gargantua lelassítja az időt, és egy ponton az óramutató teljesen és visszavonhatatlanul megáll.
