A csillagászok elérték az eseményhorizontot

A fekete lyukak valóban foglyul ejtik az anyagot és megcsapolják a szorításukból éppen hogy szabadulni tudó fény energiáját. Egészen mostanáig ezek csak Einstein gravitáció elméletének feltételezései voltak, azonban a csillagászok, akik a feltételezett fekete lyukakat tanulmányozták végül bizonyítékot találtak arra, hogy valóban ez történik.

A fekete lyuk elmélete szerint, ha egy nagyon nagy csillag élete végén felrobban és egy magot hagy maga mögött, ami Napunk tömegének több mint háromszorosa, a mag összeomlik saját gravitációs vonzása alatt. Az így keletkező szingularitás eredményeként a gravitáció annyira erős lesz, hogy megakadályozza az anyag, sőt még a fény kiszabadulását is a körülötte levő területről, melyet az úgy nevezett eseményhorizont határol. A meghatározás szerint lehetetlen a fekete lyukakat közvetlenül látni. A csillagászok azonban közel egy tucatnyi jelöltet lokalizáltak galaxisunkban, mivel az űrteleszkópok látják azt a röntgensugárzást, melyet a fekete lyuk tömegbefogási korongja bocsát ki, ami felé a forró anyag örvénylik.

Mindazonáltal nem volt konkrét bizonyíték arra, hogy ezeknek az objektumoknak valóban van eseményhorizontja - egészen mostanáig. Jeremy Heyl, a cambridge-i Harvard-Smithonian Asztrofizikai Központ csillagásza és kollégája, Ramesh Narayan úgy véli, megtalálták a perdöntő bizonyítékot, ami a neutroncsillagok tanulmányozásából ered. Ezek a csillagok a szupernóva robbanások sűrű maradványai, melyek nem elég nehezek, hogy fekete lyukakba omoljanak össze. Ehelyett neutronban gazdag, körülbelül 12 kilométer átmérőjű gömbökké alakulnak, melyek szilárd, vas atommagból készült felszínnel rendelkeznek. Legtöbbjük alkalomadtán röntgensugarú robbanást produkál, amit 1. típusú kitörésnek neveznek, ez akár 15 percig is tarthat. A kitörésekről úgy vélik azért alakulnak ki, mert az anyag kiszivárog a neutron csillag felszínére, fokozatosan felgyűlik, majd elég egy nukleáris fúziós robbanásban.


Narayan és Heyl kiszámították, hogy ha a nagyon nehéz objektumok nem omlanának össze és képeznének eseményhorizontot, hanem felszínnel rendelkeznének, ugyanannyi 1. típusú kitörést löknének ki, mint a neutroncsillagok, ám a mai napig nem láttunk egyetlen kitörést sem fekete lyuknak hitt objektumból.

"Mivel nem törnek ki, ezért bizton állíthatjuk, hogy nincs felszínük" - mondta Heyl. Egy másik tanulmányban Jane Turner, a Maryland Egyetem tudósa bebizonyította, hogy a fekete lyukból kiszabaduló fény kijutáskor energiát veszít - az Einstein második feltételezése.

Korábbi munkájában, ami a fekete lyuk tömegbefogási korongjának röntgensugarú spektrumát tanulmányozta, egy vas által előállított "ujjlenyomatot" leplezett le, ami elmosódott frekvenciák mintáját eredményezi, azt sugallva, hogy az eseményhorizont közelében lévő röntgensugárzás energiát veszít, miközben kiszabadul a fekete lyuk gravitációs vonzásából. Mindazonáltal a kritikusok vitatták az állítást, szerintük a mintát a röntgensugárral összeütköző forró gázok elektronjai is okozhatják, a maryland-i csapat azonban most bebizonyította, hogy tévednek.

A csillagászok egy, a Napnál 23 milliószor nagyobb tömeggel rendelkező fekete lyukat vizsgáltak. Nagy részletességgel tanulmányozták a vas ujjlenyomatot a NASA Chandra röntgensugarú műholdja és az ESA XMM-Newton műholdja segítségével. A frekvenciák mintája pontosan az volt, amit Einstein elmélete megjósolt a korongból kipréselődő fény számára, cáfolva, hogy kaotikusan összeütköző elektronok eredménye lenne. A kutatók úgy vélik a vizsgált röntgensugarú sajátosságok két nagyon fényes pontról származnak, a fekete lyuk korongjának belsejéből. Ha így van, akkor e pontok nyomon követésével megmérhető a fekete lyuk belsejének forgási sebessége.