Lenke
17 °C
30 °C
Index - In English In English Eng

Komoly csapást szenvedett Hawking egyik leghíresebb elmélete

2019.04.25. 16:50

Egy új kutatás eredményei alapján jelentősen csökkent az esélye annak, hogy beigazolódjon Stephen Hawking egyik fekete lyukakra vonatkozó elmélete – írja a Live Science.

A tavaly meghalt világhírű elméleti fizikus elképzelése szerint az univerzum nagy részét kitevő, titokzatos sötét anyagot ősi fekete lyukak alkotják. Egy egész galaxist átfogó új képalkotó módszer eredménye alapján azonban úgy tűnik, hogy ez valószínűtlen. A felvétel nem zárja ki teljesen az elméletet, de az ősi fekete lyukaknak eszerint igazán parányinak kellett volna lenniük, hogy magyarázható legyen velük a sötét anyag eredete.

A sötét anyag hiába tölti ki a ma elfogadott elképzelés szerint az univerzum nagy részét, a létére csak közvetett bizonyítékunk van: a hagyományos anyagból felépülő objektumok mozgásai alapján lehet arra következtetni, hogy a mai eszközeinkkel láthatónál jóval nagyobb tömegnek kell jelen lennie a világban, amely a gravitációs erejével ezeket a mozgásokat magyarázhatja. Hawking és kollégái a hetvenes években álltak elő azzal az elmélettel, hogy az ősrobbanás létrehozott sok kicsi fekete lyukat. Ezeket nagyon nehéz lenne érzékelni, mégis erős gravitációs hatást fejtenének ki.

Az elmélet tesztelésére eddig nem álltak rendelkezésre kellően fejlett eszközök. A Hawaiin található Subaru teleszkóp Hyper Suprime-Cam (HSC) nevű digitális kamerája már képes egyetlen képbe foglalni a teljes szomszédos galaxist, az Andromédát. Takada Maszahiro, a Japánban működő Kavli Intézet kutatója és csapata ennek a kamerának a segítségével kezdtek ősi fekete lyukak keresésébe.

Bár a fekete lyukak lényegükből adódóan láthatatlanok a hagyományos eszközökkel, hiszen elnyelik a fényt, épp néhány hete sikerült egyet mégis lefényképezni a körülötte látható izzó anyaggyűrű fénye alapján. Ilyesmi azonban csak a szupernehéz fekete lyukaknál jön szóba, a jóval kisebb ősi fekete lyukaknál nem segít. Ezeket az úgynevezett gravitációs mikrolencse-hatás alapján lehet megtalálni, azaz olyan eseteket keresni, amikor a gravitációs erejük eltéríti a látható fényt: hosszabb időn át fotóznak egy csillagot, és figyelik az attól érkező fény torzulásait. Minél kisebb a fényt torzító fekete lyuk, annál gyorsabb a villanás, amelyet okoz.

A most keresett apró fekete lyukak esetében nagyon rövid pislákolásról van csak szó. Ezért jött jól a HSC, amely csillagászati léptékkel mérve elképesztő tempóban, mindössze két perces intervallumokkal képes felvételeket készíteni a teljes Androméda-galaxisról. Takadáék egy hétórás időszak alatt kétszáz képet lőttek vele, de csak egyetlen potenciális mikrolencse-hatást azonosítottak – márpedig ha ősi fekete lyukak alkotnák a sötét anyag jelentős részét, akkor körülbelül ezer ilyen jelet kellett volna fogniuk.

A Nature Astronomy szaklapban megjelent eredmény mégse zárja ki teljesen Hawkingék elméletét, mert még mindig vannak olyan tömegtartományokba eső fekete lyukak, amelyekre igaz lehet az elképzelés, csak éppen azokat még ma sem tudjuk érzékelni. Az az egyetlen észlelt jel, amelyet Takadáék fogtak, viszont még nagy jelentőségűnek bizonyulhat: ha bebizonyosodik, hogy egy ősi fekete lyuk nyomára bukkantak, az lenne a világ első ilyen észlelése. Persze egyetlen jel ennek a kijelentésére még nem elég, ezért a kutatók folytatják a munkát.