Egy távoli alvó fekete lyuk felébredt, és elpusztított egy akkora csillagot, mint a mi Napunk.
2011. június 25-én, 0:00 órakor Michal Ač
Három hónappal ezelőtt a Swift távcső intenzív gammasugárzást kapott a Föld pályáján. Forrása az égen a Sárkány csillagképbe vetül. A csillagászok felfedezték, hogy a sugárzás egy meg nem nevezett galaxisból származik, amely 3,8 milliárd fényévnyire fekszik. A sugárzás mindeddig tart, és a tudósok szerint jövőre eltűnik.
Ennek a nagyon furcsa eseménynek a magyarázata nehezen született: fel kellett tárni a rendkívül intenzív sugárzás eredetét, amely a látható univerzum negyedén keresztül haladt. Nemcsak a modern technika, hanem az egzotikus űralakzatok elméleti ismeretei is fontos szerepet játszottak a kozmikus rejtvény megoldásában. Stephen Hawking brit fizikus és kerekesszékes kozmológus sokéves tanulmányaival vált híressé.
Gammasugárzás
A gammasugárzás radioaktív bomlás során jön létre a Földön, amint azt 1900 óta tudjuk, amikor a gammasugarakat Paul Villard francia kémikus és fizikus fedezte fel. Az űrből érkező gammasugárzást az amerikai Vela katonai műholdak fedezték fel 67 évvel Villard után, mint a hidegháború alatti szovjet nukleáris tevékenység nyomon követésének nem tervezett termékét.
Amikor a katonai kutatások eredményei néhány év után a csillagászok kezébe kerültek, ezeket a titokzatos sugarakat nagy energiát felszabadító eseményekkel kezdték társítani. Nem teljesen világos, hogy pontosan melyek is, de normális szempontból mindenképpen katasztrofálisnak neveznénk őket. A gammasugár-törések legvalószínűbb okai két neutroncsillag ütközése, egy neutroncsillag fekete lyukon keresztüli fogyasztása vagy egy nagyon masszív csillag összeomlása lehet.
Az első változat: a csillag pusztulása
A Swift műhold által rögzített esemény első változata a következő volt: gamma-sugár tört ki a Sárkány csillagképből, jelezve a csillag pusztulását. Ez nem lenne furcsaság. A csillagok születnek és eltűnnek, és gyakori a kozmikus gammasugár-törések megfigyelése is, amelyek élettartamát másodpercekben vagy milliszekundumokban számítják ki. Van egy hosszabb távú gammasugárzás is, amely nagyon hatalmas csillagok (a Napnál 30-szor nagyobb) csillagok kihalásával jár.
A Sárkány köszöntése azonban nem illett egyik oszlopba sem. Egyértelművé vált, hogy Swift valami szokatlant fogott el. Március 31-én Joshua Bloom, a kaliforniai Berkeley Egyetem új számításokkal állt elő. A Swift laboratóriumi mérések mellett felhasználta a Hubble Űrtávcső és a Chandra Röntgen Obszervatórium által készített képek adatait is. Mivel nagyon forró hír volt, e-mailben elküldte a kollégáknak. Csapata munkájáról cikk csak június 16-án jelent meg a Science folyóirat online változatában. Ezenkívül közzétette az együttműködő csapat második cikkét, Andrew Levan vezetésével, az Egyesült Királyság Warwicki Egyetemétől.
"Valami egészen más történt, mint bármely más hasonló esemény, amit eddig láttunk" - mondta Bloom a Science Daily-nek.
A gyanúsított tisztességesen viselkedett
A sárkány nem bocsátott ki normális gammasugarat a Föld felé. Túl sokáig tartott. Ráadásul úgy tűnik, hogy a forrása egy közel négymilliárd fényévnyire lévő, nem katalóg galaxis közepén rejtőzik. Régóta feltételezik, hogy láthatatlan szupermasszív fekete lyukak vannak elrejtve a galaxisok központjában, beleértve a miénk is, amelyek eredete rejtély marad.
Így a galaxis közepén található fekete lyukat gyanúsították meg először. Addig azonban tisztességesen viselkedett addig, csak időnként "kuncogott", amikor felszívta a csillagközi gázt. Úgy tűnt, még mindig alszik, ezért a csillagászok más magyarázatokat kerestek.
Végül azonban Bloom és csapata kijelentette, hogy az egyetlen esemény, amely ilyen hatalmas és hosszan tartó gammasugarat okozhatott, a csillag galaktikus fekete lyukán keresztül kellett, hogy elfogyassza a csillagot. A tudósok szerint az elnyelt csillag tömegében összehasonlítható volt a mi Napunkkal, de a központi fekete lyuk több mint egymilliószor meghaladja ezeket a napparamétereket.
Ilyen hatalmas tömegkategóriákbeli különbségek esetén nem lehet nagyobb probléma, ha lyuk keletkezik egy csillag élvezete érdekében, amely belép a gravitációs hatáskörébe. A fizika törvényei biztosítani fogják, hogy Dávidnak ezúttal a legkisebb esélye sincs a Góliát elleni egyenlőtlen harcban.
Vad ölelés
Egy láthatatlan űrporszívó fokozatosan, spirálszerűen vonzotta a csillagot, mintha a kádból kifolyna a víz. A gravitáció olyan ügyesen szakította ki az anyagot a csillag felszínéről, mintha narancs lenne, és a fekete lyuk előbb meg akarta hámozni.
A fekete lyuk és a felháborodott csillag végső ölelése biztosan vad volt. Hasonló eseményekben a csillagászok a fénysebességet megközelítő sebességeket veszik figyelembe. Például a fekete lyuk és a neutroncsillag összeolvadásával végzett modellszámítások azt mondják, hogy közvetlenül azelőtt, hogy a lyuk elnyeli a csillagot, a két tárgy egymás körül olyan sebességgel forog, amely megegyezik a vákuumban a fénysebesség egyharmadával, vagy körülbelül 100 000 kilométer másodpercenként. Ez hatalmas energiát szabadít fel.
Kivételes esemény
A Bloom által vezetett tudósok becslése szerint a csillag felszívódásának utolsó szakaszában tömegének mintegy tizede szökött meg. Erősen koncentrált energiává alakult, amelyet gamma sugár formájában sugárzott a fekete lyuk forgástengelye mentén. Véletlenül, más szavakkal - teljes egybeeséssel - forgástengelye a Föld felé irányul.
A csillagászok korábban sugárzást jelentettek az anyag feltételezett abszorpciójával egy fekete lyukon keresztül, de ez a röntgen-, ultraibolya vagy látható spektrumban volt. A több energiát hordozó gammasugárzás újdonság ebben a jelenségben Bloom szerint.
"Egyetlen galaxisban ilyesmi történhet százmillió évente körülbelül egyszer" - becsülte Bloom. "Tehát ez egy egyszeri esemény, és meglepődnék, ha a következő tíz évben észrevennénk valami hasonlót" - mondta.
Ha a csillagászok most valóban figyelik egy olyan esemény visszhangját, amelyben egy fekete lyuk elnyelte a Napunk nagyságú csillagot, akkor véleményük szerint semmi sem fog történni ebben a galaxisban.
És mi van a galaxisunkkal?
Tejútunk közepén egy nagy fekete lyuk is csendben ül. "Távolról úgy tűnik, hogy alszik, de csak addig, amíg egy csillag útjába nem áll" - mondta Bloom.
Mikor lesz, vagy egyáltalán nem, nem tudni. De még ha ezúttal a gammasugárnyaláb a Földre irányul is, az nem lenne kellemes. A szinte periodikusan ismétlődő földi katasztrófákat, majd a fajok tömeges kihalását tanulmányozó tudósok néha arra tippelnek, hogy viszonylag közeli gammasugár okozta őket.
A tér azonban más ütemben áramlik, mint a miénk, így mindenesetre jobban aggódunk a munkanélküliség, az infláció vagy Görögország csődje miatt, mint a Tejútrendszer közepétől érkező gammasugarak.
Kicsit rosszabbak lesznek a 425 millió fényévnyire lévő Markarian 739 galaxis potenciális intelligens lényei. Mire Bloom bejelentette felfedezését a Science Express-ben, egy másik csillagászati csapat bejelentette, hogy megtalálta második szupermasszív fekete lyukát a Markarian 739 galaxis közepén. Mindkét lyuk csak 11 000 fényévnyire van egymástól, és az egyik telhetetlenebb, mint a másik.
A Markarjan 739 galaxis így az egyik legközelebbi és legfényesebb galaxis lett, kettős aktív galaktikus maggal és egyúttal olyan helyként is, ahol Douglas Adams turisztikai térképére fel kell tüntetni a táblát, amely azt mondja: "Inkább járja körül ezeket a lyukakat Messze."