Űrszörnyeteg: a Nap tömegének 6,5 milliárdszorosát nyomja a fekete lyuk
A NASA kutatói az utóbbi hónapokban különös figyelemmel kísérik az M87 galaxis központjában található óriási fekete lyukat, amely olyan tulajdonságokkal bír, hogy komolyan feszegeti az elméleti fizika határait. Ez az égitest a Nap tömegének 6,5 milliárdszorosát nyomja, és szinte felfoghatatlan sebességgel forog: a fénysebesség 80 százalékával, azaz másodpercenként 42 millió métert tesz meg.
A kutatók az Eseményhorizont Távcső (EHT) felvételei alapján vizsgálták meg a fekete lyukat, amelynek viselkedése döbbenetes összhangban van Albert Einstein relativitáselméletének előrejelzéseivel. Einstein egykor úgy fogalmazott, hogy a fekete lyukak a téridő szerkezetét is magukkal ragadják. Bár elméletében a forgási sebességnek is van határa, az M87 gigantikus szörnyetege már ennek a kozmikus limitnek a peremén táncol, ami
új kérdéseket vet fel arról, mi történhet akkor, ha átlépi azt.
A mágneses mintázatok megfigyelése arra utal, hogy az anyag másodpercenként mintegy 70 millió méteres sebességgel áramlik a fekete lyuk belseje felé. Mindez – bármilyen meghökkentő is – még mindig az úgynevezett Eddington-határ alatt marad, amely a fekete lyukak által elnyelhető anyag mennyiségének elméleti felső korlátja.
Az M87 fekete lyukának egyik legérdekesebb tulajdonsága az olyan plazmanyalábok kilövése, amelyek több ezer fényévre nyúlnak a galaxis központjából. A kutatók arra jutottak, hogy a fekete lyuk ugyanannyi energiát fordít az anyag elnyelésére, mint amennyit e sugarak kibocsátására, vagyis a folyamatok kiegyensúlyozottan zajlanak. Ez nemcsak a galaxis működését befolyásolja, hanem új megvilágításba helyezi azt is, hogyan alakítják át környezetüket a fekete lyukak.
A James Webb Űrteleszkóp a közelmúltban minden eddiginél tisztább infravörös felvételt készített az M87 fekete lyukából kilövellő nyalábokról. A képen fényes rózsaszín szalagként látszanak a közel fénysebességgel mozgó részecskék, amelyek több ezer fényévre nyúlnak. A felvételeken apró fényes csomók is megfigyelhetők, amelyekben a részecskék különösen nagy sebességre gyorsulnak fel.
A Webb felvétele egy halvány ellenáramot is megmutatott, ami azt jelzi, hogy az anyag egy része az ellenkező irányba halad. Ez a részlet korábban láthatatlan volt, most azonban lehetőséget ad arra, hogy a kutatók feltérképezzék, miként viselkedik az anyag és az energia a szélsőséges gravitációs és mágneses környezetben.
A tudósok szerint mindez arra ösztönöz, hogy újraértékeljük, mennyire valósak Einstein megállapításai.
Vajon a relativitáselmélet is érvényét veszti, ha az M87 fekete lyuka valóban átlépi a fizikai törvények által kijelölt, végső határt?
