Négy sötét dolog van az univerzumban: a sötét energia, a sötét anyag, a fekete lyukak és a gondolataid vizsga előtt. Azért írtam, hogy „dolog”, mert senki sem tudja igazán mik ezek.
A fekete lyuk a tér-idő olyan tartománya (nem szilárd égitest), ahova belehullhat az anyag és a sugárzás (pl. fény), és nem jut ki belőle. Halvány lila gőzünk sincs, mi folyik benne, de eddig úgy tűnik, hogy a közepe egy végtelen sűrű, végtelenül erős gravitációs mező, melynek határát eseményhorizontnak nevezzük. Fekete lyuk elméletileg minden anyagtömegből keletkezhet, ha az a Schwarzschild-rádiuszánál kisebbre nyomódik össze – ilyenkor haladja meg a szökési sebesség a fény sebességét (tök egyértelmű). Méretük alapján 3 csoportba oszthatók naptömegük szerint: kicsi, közepes (erre találtak mostanában bizonyítékot, eddig csak legenda volt, mint az unikornis vagy az ötös görgetett átlag) és szupermasszív. Fekete lyuk tudtunk szerint kétféleképpen keletkezhet: nagy tömegű csillagok magjának összeomlásakor közvetlenül a szupernóva robbanás előtt (senki ne essen pánikba: kedves Napunk még évmilliárdokig ragyogni fog és fehér törpe lesz, a szupernovákhoz nagy tömeg viszonylag gyors összeesése kell, a Nap túl „könnyű” ehhez), valamint a galaxismagokból – pontosan nem tudjuk, mi volt a galaxismagok fekete lyuk állapota előtt, lehet mindig is fekete lyukak voltak középen.
Létezésük bizonyított, bár vitatott – képzeld el őket úgy, mint a világegyetem lefolyóját – többnyire egy helyben van és a belefolyó anyag itt egy akkréciós korongot képez (magyarul örvény, gondolom), ez csillagászatilag egy megfigyelhető sugárzás, amit a gyorsan forgó anyag izzása ad le. Hogy honnan szerez fényt? A környező csillagokról, ködökből, szóval nem kering és tömi magát, hanem kartávolságban csipeget. Nem fognak felzabálni mindent. Főként nem minket, mivel nincsenek a közelünkben és igen stabil a Naprendszerünk, nem lebegünk össze-vissza (ez a körülírása annak, hogy nem vagyunk finomak). Próbáltam egyszerűen leírni, de leolvad az agyam, ha belegondolok, hogy a tér-idő kontinuum egy darabját is magával rántja. Híres kutatójuk Stephen Hawking, aki leírta, hogy a világegyetem tágulása miatt a fekete lyukak előbb-utóbb már nem fognak tudni mit elszívni, működésük lelassul majd és megszűnnek létezni, tulajdonképpen halálra éheznek. Szomorú sors ez egy lyuknak, ami nem is lyuk, hanem egy hajlott tér-idő örvény, ami lehet, hogy egy másik dimenzióba vezet (szintén Hawking-féle elmélet).
Jöjjön a sötét anyag, avagy a matematika ragtapasza – ez a valami nem látszik, nagy tömegű, és arra jó, hogy a számolt és megfigyelt sebességek közötti eltérést kimagyarázza. Vera Robin tapasztalta, hogy az Androméda-galaxis szélén lévő csillagok is olyan gyorsan mozognak, mint a galaxis közepén lévők, aminek nem kellene megtörténnie, azaz le kellett volna maradniuk, ezzel elmosódna, felszakadozna egy galaxis. Mivel a Tejút is galaxis és annyira nem vagyunk a közepén (lásd, ott a fekete lyuk), előbb-utóbb mi is leszakadnánk és akkor végünk lenne – bizonyos elméletek szerint galaxisunk más galaxisokkal együtt csoportosul, ezek más galaxishalmazok körül keringenek, amik valami félelmetes körül rendeződnek el. Ha mi kiszakadnánk, lassan, de biztosan elcsapna minket egy másik galaxishalmaz. Vagy egy fekete lyuk. Egy üstökös. Egy rossz helyen lévő kavics is halálos ítélet lenne, mert nincs az a nagy gravitációs vonzás és forgás, amit egy galaxis tud nyújtani, és amivel elszippantja a veszélyeket előlünk. Tehát igen, egy szupermasszív fekete lyuknak is haszna van a mi szempontunkból, ám nem ez tart egyben minket. A sötét anyag egyfajta töltőanyaga az űrnek, annak 23%-át adja, ráadásul ismeretlen elemi részecskéből áll (talán neutralínó).
Kitartás, már majdnem végén vagyunk az anyagnak, és akkor lesz mivel villogni a kocsmában:
Sötét energia. Energia, nem erő; mennyivel menőbb lenne – ez egy antigravitációs hatás az univerzumban. Ugye a fentebb említettek mind vonzást gyakorolnak, de valaminek taszítania is kell, jöjjön tehát a szandál zoknival, ami a világegyetemünk 74%-át adja (a számítások szerint). Ez egy negatív nyomás, mely nagy távolságokon a gravitációs vonzást semlegesíti. A világegyetem gyorsuló tágulása bizonyított, és valamivel magyarázni kell. Mivel a megfigyelhető részek (melyek a fekete lyukakkal együtt is csak 4%-ot tesznek ki) gravitációs vonzást fejtenek ki környezetükre, ezért a csillagok alatt aludni halálos forróságot jelentene, egy nagyon-nagyon forró ölelést. Szóval örüljünk, hogy az univerzum ismeri saját rejtélyét, még ha mi nem is.
Azt hittétek a NASA-féle bejelentésekről fogok írni, mi? Hát nem.
Egy kis szószedet
Szingularitás: végtelen sűrűség és gravitáció fizikai állapota, tekinthetjük a fekete lyuk közepének is.
Fénysebesség: az elektromágneses hullámok terjedési sebessége, 299 792 458 m/s.
Schwarzschild-rádiusz: ne már, ez matek! Rs= 2GM/c^2 – te tudod mit kezdesz ezzel az információval.
Neutralínó: a foton szuperpartnere, ez a legkönnyebb szuperrészecske. Stabil és semleges, tulajdonságaiban hasonlít a sötét anyagra, ezért gondoljuk, hogy a kettő egy és ugyanaz.
Szöveg: Zajkás Petra
A cikk nyomtatott változatban is megjelent 2016-ban a Szinapszis XIII. évfolyamának 6. számában.