Fekete lyukakat rejt a Nap belseje?

A fekete lyukak olyan égitestek, amelyek extrém gravitációját a fény sem hagyhatja el és visszafordíthatatlanul csapdába ejtik a beléjük zuhanó anyagot. Ezt figyelembe véve az a legújabb felvetés, hogy a Nap belsejében lehet, hogy egy fekete lyuk található, vagy egy kozmikus horror kiindulópontja, vagy egyfajta főhajtás a néhai Chris Cornell és a Soundgarden rockzenei hagyatéka előtt. A müncheni Max Planck Asztrofizikai Intézet munkatársai persze komolyan gondolják a dolgot, de csak annyira, hogy ismét futhassunk egy kört korunk egyik legfőbb tudományos rejtélye, a sötét anyag és a sötét energia körül.

A sötét anyag és a sötét energia problémája, hogy számításaink szerint a világegyetem 95 százaléka ezekből áll. A sötét anyag megakadályozza, hogy a galaxisok szétszóródjanak, míg a sötét energia okozza a világegyetem gyorsuló tágulását. Mindenféle elmélet és kimutatásukra irányuló költséges kísérlet ellenére nem tudjuk mérni ezeket, így az említett hatásaikon kívül nem tudunk róluk semmit, mibenlétüket sötétség fedi, ezért így is nevezzük őket.

A sötét anyaggal kapcsolatban úgy lyukadunk ki a fekete lyukakhoz, hogy Stephen Hawking fizikus egykori felvetése szerint a sötét anyag az ősrobbanásban keletkezett rendes anyag atom méretű, ősi fekete lyukakban sűrűsödő része. Az Illinois-i Egyetem professzora, Matt Caplan szerint, ha valóban léteznek ezek az aszteroida tömegű, primordiális fekete lyukak, a kozmikus anyagfelhőkben mozogva könnyen keletkező csillagok belsejébe kerülhettek.

Caplan, aki a Max Planck Intézet csapatát erősítette az Astrophysical Journalben megjelent kutatásban, nagyon szereti a pirinyó fekete lyukakat. Korábban arról is közölt tudományos dolgozatot, hogy miként igazolhatnánk ezek létezését, ha megtalálnánk becsapódásaik nyomát a Holdon.

Ezúttal úgy vélte, hogy a mi Napunkban bizonyára nincsen ősi fekete lyuk, de ha találnánk olyan csillagot, ami jól körülírható tüneteket mutat, azt fekete lyukat tartalmazó Hawking-csillagnak nevezhetnénk, és komoly előrelépést jelentene a kozmológiát gyötrő sötét problémák terén.

Az akkréció az új fúzió

Caplan kollégájával, Earl Ballenger asztroszeizmológussal beszélgetve jutott arra, hogy a csillag belsejében található primordiális fekete lyuk lényegében tudományosan is igazolható magyarázat a sötét anyagra. A Tejútrendszerben ha előfordulnak is primordiális fekete lyukak, valószínűleg párosával és túl nagy sebességgel mozognak ahhoz, hogy bármilyen csillag gravitációs mezeje elfogja őket. Kisebb gömbhalmazgalaxisokban a kevesebb anyag kisebb tömege miatt ugyanakkor lényegesen lassabbak lehetnek.

Kérdés, hogy hogyan fal fel egy fekete lyuk belülről egy csillagot, és hogy vesszük észre, ha ez történik? A modellek szerint a folyamat nem igazán látványos: egy fekete lyuk sugárzása komoly visszatartó erőt gyakorol környezetére, ráadásul nagyon kicsi felületén kevés anyagot tud elnyelni, így egy csillag elfogyasztásához több milliárd évre van szüksége.

Caplan szerint ugyanakkor egy ilyen csillag, amikor öregedni kezd és vörös óriássá alakul, kicsit más lesz, mint egy szokványos vörös óriás. Igazából nagyobb és halványabb vörös óriásokat keresünk a már említett kisebb galaxisokban. Az ilyen Hawking-csillagok belsejében már nem történik fúzió, hanem a magjukban működő, Föld-tömegű, mini fekete lyukba zuhanó anyag korongja szolgáltatja az energiát. A csillag halványabb, mivel a fúzió egyszerűen fényesebb – de az akkréciós korongból még kis kiterjedése ellenére is nagyon komoly energia szabadul fel.

Ballenger belepillantott az adatokba és rögtön félezer olyan csillagot talált, amelyek illenek a leírásba, és Caplannal közösen a következő években ezeket fogják tanulmányozni.

Annyi biztos, hogy a sötét anyaggal kapcsolatban továbbra is a sötétben tapogatózunk, így a csillagokon élősködő fekete lyukak is olyan ötletnek tűnnek, mint bármi más.

Nem lepődnék meg, ha kiderülne, hogy nem léteznek, de azon sem lepődnék meg,
ha kiderül, hogy léteznek

– tűnődött Caplan.

(Phys.org, Space.com)