My Blog

Címke: fekete lyuk

  • Hiányzó sötét anyag – A megoldást nem a fekete lyukak jelentik

    2015-ben sikerült először egymásnak ütköző fekete lyukak gravitációs hullámait észlelni, ezzel igazolni a gravitáció hullám terjedését. A bizonyosság után kapott erőre az elmélet, amely szerint az univerzum titokzatos sötét anyagát rengeteg, az univerzumban szétszóródott fekete lyuk alkotja. Sokáig úgy tűnt, ez lehet a válasz a csillagászat egyik nagy rejtélyére, de a Berkeley-ben lévő Kaliforniai Egyetem (UC) szakértői azonban megcáfolták ezt.

    Statisztikai elemzés alá vették a  2014 óta felfedezett szupernóvák 740 legfényesebbjét. Arra voltak kíváncsiak, hogy rejtett fekete lyukak gravitációs lencsehatása felnagyítja-e a szupernóva képét. Mivel egyiknél sem bukkantak ilyen jelenségre, a kutatók azt a következtetést vonták le, hogy ősi fekete lyukak az univerzum sötét anyagának legfeljebb 40 százalékát alkothatják. Ilyen ősi fekete lyukak csak az ősrobbanás első milliszekundumaiban keletkezhettek. Az univerzum sötét anyaga nem áll súlyos fekete lyukakból, vagy más hasonló objektumokból.

    A sötét anyag ma a csillagászat legnagyobb rejtélye. Az univerzum anyagának 84,5 százalékát alkotja, a kutatóknak még nem sikerült közvetlenül bizonyítaniuk, csak közvetett bizonyítékokat találtak létezésére. A sötét anyag gravitációs vonzása tartja össze a galaxisokat, amelyek forgómozgásuk miatt gyakorlatilag szétrepülnének. Ennek révén plusz tömeget ad nekik. A sötét anyag valószínűleg ötször gyakoribb, mint a normál anyag, de nem bocsát ki fényt vagy detektálható sugárzást, csupán gravitációs hatása észlelhető.

  • A galaxis közepe

    Magyar asztrofizikusok csillagászati megfigyelésekre alapozva új képet rajzoltak fel a Tejútrendszer közepéről.

    Az eddigi megfigyelések szerint a legtöbb galaxis magjában szupernehéz fekete lyuk található, ennek g a gigantikus gravitációs vonzásnak hatására csillagok milliói és kisebb fekete lyukak ezrei gyülemlenek össze egy sűrű, mindössze néhány fényév sugarú gömbbe.

    Az eddigi használt modell szerint a kisebb és nagyobb tömegű objektumok egyaránt tetszőleges irányban keringhetnek a központi nagy fekete lyuk körül. De az Eötvös Loránd Tudományegyetem asztrofizikusai a galaxismagban keringő csillagok pályáinak kölcsönhatásait szimulálták. Eredményeik szerint a fekete lyukak pályái eddig nem várt módon rendeződnek, a nehezebb égitestek egy vastag korongot alkotva keringenek a központi szupernehéz fekete lyuk körül.

    A kutatók egy eddig nem vizsgált effektust is számításba vettek. A rezonáns relaxáció leírja az égitestek pályái között fellépő gravitációs forgatónyomatékot, ami hosszú idő alatt rezonáns módon összeadódik, és azt eredményezi, hogy évmilliók alatt a keringési pályák síkja fokozatosan elfordul. A galaxis középpontában több millió csillag és akár több ezer fekete lyuk is keringhet, ez a hatása nagyon erős lehet, és alapvetően befolyásolja, hogy hosszú idő után milyen pályákon keringenek az égitestek.

    Az ELTE Atomfizikai Tanszékén működő GalNUC ERC kutatócsoport modellje szerint a galaxisok magját alkotó sűrű csillaghalmazok fejlődésük során megpróbálják maximálisan kitölteni a rendelkezésükre álló teret, akárcsak a gázok egy tartályban. Azonban a nehezebb égitestekből álló komponens nem tudja elérni ezt a rendezetlenebb, gömbszimmetrikus állapotot. Ezek a nagy tömegű objektumok a gravitáció hatására „leülepednek” és egy alacsony entrópiájú állapotot, egy korongot hoznak létre.

     

  • Utazás a tejútrendszer szívébe

    Ha nem is láthatjuk a fekete lyukat, de a csillagok mozgása révén tudhatjuk, hol is rejtőzik.

    Lélegzetelállító utazásra hív minket az Európai Déli Megfigyelőközpont. Megmutatják nekünk, hogy mi rejtőzik galaxisunk szívében. Hosszú ideig csak sejtéseink lehettek arról, mit rejt ez a terület, mert hatalmas kozmikus porfelhők takarják el a kilátást. De a nem látható spektrumban dolgozó távcsövek révén megismertük ezt a területet.

    Az ESO által készített videó egy repülés a Tejút közepéig. A Folyamatos nagyítás révén egyre közelebb kerülünk a poros régión keresztül a galaxis közepén található négymillió naptömegű fekete lyukhoz.

    A fekete lyukat csillagok veszik körül, az ESO távcsövek 26 éven keresztül gyűjtött adatainak köszönhetően először látjuk a csillagokat mozgásban. Ezután még egy közelebbi képet kapunk az S2-nek nevezett csillagról, amelyek 2018 májusában nagyon közel, mindössze 20 milliárd kilométerre volt  a fekete lyukhoz. A végső rész a csillagok mozgásának szimulációját mutatja be. Ha nem is láthatjuk a fekete lyukat, de a csillagok mozgása révén tudhatjuk, hol is rejtőzik.

    (via)

  • Hawking szavai egy fekete lyuk felé szállnak

    Pénteken helyezik örök nyugalomra a londoni Westminsteri apátságban tartott hálaadó istentiszteletet keretében a világhírű fizikus, Stephen Hawking hamvait.  A szertartáson beszédet mond mások mellett Benedict Cumberbatch angol színész, aki Hawkingot alakította a BBC egy televíziós drámájában, valamint Tim Peake brit űrhajós is.

    Hamvait Isaac Newton sírja mellett helyezik nyugalomra. Newtont 1727-ben temették el a Westminsteri apátságban, ott nyugszik a közelében 1882 óta Charles Darwin is.

    A szertartás után a „béke és a remény üzeneteként” sugározzák az űrbe az „asztrofizika popsztárjaként” is emlegetett tudós szavait. Az üzenethez a kísérőzenét Evangelosz Odüsszeasz Papathanassziu, azaz Vangelis, a legismertebb görög zeneszerző, többek között a Tűzszekerek és a Szárnyas fejvadász című filmek zenéjének komponistája készítette.

    A szerzeményt a Földhöz legközelebbi fekete lyuk, az „1A 0620-00” irányába fogják sugározni az Európai Űrügynökségnek a spanyolországi Cebrerosban lévő állomásáról. Vangelis szerzeményét a pénteki szertartás résztvevői CD-n vihetik majd haza magukkal. Az istentiszteleten a család és a barátok mellett a nagyközönség ezer szerencsés tagja is részt vehet, akiket sorsolással választottak ki.

    (via)

  • Meghalt Stephen Hawking

    76 éves korában hunyt el Stephen Hawking, a világhírű brit fizikus. Munkássága hatással volt a kozmológiára és millókat inspirált. A hírt Hawking gyermekei, Lucy, Robert és Tim jelentették be:

    Nagyszerű tudós és egy rendkívüli ember volt, munkája és öröksége sokáig fog továbbélni. Bátorsága és kitartása a humorával együtt számos embert inspirált szerte a világon. Egyszer azt mondta: az univerzum nem volna nagy dolog, ha nem adna otthont azoknak, akiket szeretsz. Örökké hiányozni fog.

    Maga Hawking sokat tett a tudományos világért. Fiatal korában – mindössze 21 évesen – motoros neuronbetegséget diagnosztizáltak nála. A betegség következtében a mozgatóidegek lassú sorvadásnak indultak. A kór azonban nem akadályozta Hawkingot munkájában. Hamar a tudomány népszerű nagykövetévé vált, közérthetően tudott komoly fizikai és kozmológiai kérdésekről beszélni. Legjelentősebb műve Az idő rövid története, ami megjelenésekor igazi bestsellerré vált, legalább 10 millió példányt adtak el belőle. Népszerűsége halálig töretlen maradt, erről az őt övező figyelem és folyamatos popkulturális kameói is bizonyítják. Többször szerepelt a Simpsonsban és a Futuramában, egyszer a Star Trek: Az új nemzedék egyik epizódjában is megjelent, Pink Floyd 1993-as The Division Bell albumán pedig Hawking hangját is hallani. Legutóbb 2015-ben készült film az életéről Mindenség elmélete címmel, ahol Eddie Redmayne játszotta el a fiatal tudóst.

    Népszerűsége mellett számos felfedezést köszönhetünk neki. Legfontosabb elméletének talán a „Mindenség elmélete” mondható, amelynek célja „az einsteini fizika nehéz testek által létrejött gravitáció szabályainak összeegyeztetése az – attól markánsan eltérő szabályokkal működő – részecskefizikával”. Továbbá a fekete lyukak vizsgálva jött rá elsőként arra, hogy a fekete lyuk eseményhorizontján megfigyelt részecske-antirészecske párok közül a negatívat a fekete lyuk elnyeli, de a pozitív kisugárzódik. Ma ezt nevezzük Hawking-sugárzásnak. Ezek mellett foglalkoztatta az időutazás elmélete, az űrutazás, több szakmai fogadáson is részt vett kortársaival, az utóbbi időben pedig többször nyilatkozott az emberiség jövőjével kapcsolatban.

    A cikk végén pedig szeretnénk ajánlani a Guardian képes összefoglalóját Stephen Hawking életéről. Habár emléke és elméletei sokáig fennmaradnak, hiányával most egy megmagyarázhatatlan űrt érzünk a világban.

  • A gravitációs hullámok Nobel-díjat értek

    Nagyjából 100 évvel ezelőtt, Albert Einstein megjósolta a gravitációs hullámok létezését az általános relativitáselméletében, viszont még ő sem hitte, hogy az emberiség valaha is képes lesz detektálni őket. Azonban egy csapat fizikus szentül hitte, hogy ez megvalósítható és megállíthatatlanul kutatták a lehetséges kimutatási módokat.

    A Kaliforniai Műszaki Egyetem és az Massachusetts-i Műszaki Egyetem közös projektjébe fektetett kitartó munka 2015 szeptemberében meg is térült, mikor legelőször sikerült detektálni a gravitációs hullámokat, ezzel igazolni Einstein sejtéseit. Ezen kívül október 3.-án, a projekt három vezető fizikusa, a német Rainer Weiss, valamint Kip S. Thorne és Barry C. Barish amerikai kutatók, megkapták a 2017-es fizikai Nobel-díjat a LIGO projektjükért.

    A LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) a műszer, úgynevezett lézer-interferométer, amely képes detektálni a gravitációs hullámok által keltett apró változásokat a téridőben. Ezek olyan apró változások, hogy egy átlagos műszer képtelen lenne az észlelésükre, azonban a LIGO-nak két 4 km hosszú karja van és a bennük pattogó lézernyalábok segítségével a kutatók képesek észrevenni a protonnál tízezerszer kisebb változásokat is. Ebből a műszerből kettő van az Egyesült Államokban, egymástól 400 km-re, ezzel egymás méréseit is ellenőrzik.

    A gravitációs hullámok (Einstein relativitáselmélete alapján) fénysebességgel terjednek, és kitöltik az egész univerzumot. Ilyen hullámok akkor jönnek létre, ha egy tömeggel rendelkező test gyorsul például két fekete lyuk egymás körül köröznek. Ez volt a helyzet, mikor két fekete lyuk 1,3 milliárd fényévre a Földtől összeolvadt és itt is érzékelhető hullámokat keltett a téridőben. Azonban ezt az eredményt csak a pontos kiértékelés után, 2016. februárjában publikálták.

    Ez a projekt valóban Nobel-díj értékű teljesítmény, mivel nem csak hogy bizonyítékul szolgál a téridő hullámszerű elváltozásaira, de az univerzum további vizsgálatának szempontjából egy teljesen új fejezetet nyit meg.

  • A köztes fekete lyuk

    Japán csillagászok egy gázfelhő (CO-0.40-0.22) tanulmányozása során szokatlan jelenségre figyeltek fel: valami gravitációs hatást gyakorol a felhő gázaira. Miután kizárták a szupernóvát és egyéb lehetőségeket, egy számítógépes modellezés rávilágított a megoldásra: egy közeli fekete lyuk áll a gravitációs hatások mögött.

    A gázfelhő nagyjából 200 fényévnyire van a Tejút centrumában található szupermasszív Sagittarius-A-tól. Míg utóbbi 4 millió naptömegű, az újonnan felfedezett fekete lyuk is igazi „nagypályásnak” mutatkozik a maga százezer naptömegével. A hatalmas égitest lehet a fekete lyukak kutatásának újabb mérföldköve. Ez a felfedezés lehet a hiányzó láncszem, egy úgynevezett köztes fekete lyuk.

    Eddig csupán a két véglettel sikerült találkozniuk a kutatóknak: a gigászi szupermasszív fekete lyukakkal, – melyek több milliós nagyságrendű naptömeggel rendelkeznek, – illetve az egészen „apró” 5-10 naptömegű fekete lyukakkal.

    Korábban is feltételezték már egy köztes fekete lyuk létezését, ám egészen idáig nem sikerült találni. Ezek valószínűleg más kisebb fekete lyukak bekebelezésével és egyéb csillagközi anyagok magukba szippantásával jöhetnek létre.

  • A fekete lyuk gigászok falánkságáról

    A szupermasszív fekete lyukakról mindenki tudja, hogy étvágyuk határtalan, tömegük (így gravitációs erejük) pedig galaxisnyi csillag mozgására kihat. Egy új kutatás szerint ráadásul jóval gyorsabban növekednek, mint feltételezték róluk.
    (tovább…)