Most meghallhatod, hogy milyen „hangja” van egy fekete lyuknak

Illustration of a black hole. A black hole is a region of spacetime where the gravity is so powerful that not even light can escape them. They are created when massive stars die. This one is surrounded by an accretion disc of material, the light from which is warped by the strong gravity. Both the front of the disc and the portion behind the black hole are visible.

Bódi Dániel

2022. 05. 03. – A fekete lyukak sokáig csak elméletben léteztek, egészen 2019-ig, amikor az Event Horizon Telescope teleszkóphálózat egy egészen elképesztő nemzetközi összefogás révén elkészítette az első képet a mindent is elnyelő sötétségről. Arra azonban már talán csak kevesen számítottak, hogy nem sokkal később már hallani is fogjuk őket.

Pedig most ez történt. Az MIT kutatói az általuk csak „visszhanggépnek” nevezett Reverberation Machine-nel nézték át a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén található NICER teleszkóp műholdas adatait, amely fekete lyukak és a neutroncsillagok röntgensugárzását vizsgálja. Az MIT asztrofizikusai ezt a berendezést használva bukkantak a Tejútrendszerben nyolc bináris fekete lyukra, amelyek röntgensugárzásának visszhangját hanghullámokká tudták alakítani.

A The Astrophysical Journal című tudományos folyóiratban közzétett tanulmányban a kutatók azt írják, hogy a „fekete lyukak hangjaként” értelmezhető röntgensugarak akkor keletkeznek, amikor egy fekete lyuk egy nagy kísérőcsillag körül kering és abból „táplálkozik”.

A folyamat rengeteg röntgensugárzást bocsát ki, ami miatt a tudósok olyan távoli fekete lyukakat is képesek megfigyelni, amelyeket egyébként nem lehetne észlelni. Ezeknek a röntgensugaraknak egy része azonban visszaverődik a fekete lyukak akkréciós korongjáról, és kibocsátja a tudóscsoport által észlelt, alább meghallgatható „visszhangokat”.

Az alacsonyabb frekvenciájú fényt alacsonyabb hangmagasságokká, a magas frekvenciájú fényt pedig magasabb hangmagasságokká alakították át.

A kutatók azt is megállapították, hogy a vizsgált fekete lyukak tömege a Napunk tömegének 5 és 15-szöröse között lehetnek, és mindegyikük Nap-szerű csillagokból táplálkozott. A kutatócsoport szerint a fekete lyukak először egy nagy röntgensugár-kitörést produkáltak, ami több hétig is eltartott, ez idő alatt pedig fényes koronákat hoztak létre, és hatalmas, közel fénysebességgel mozgó anyagsugarakat okádtak ki. Ezután, ahogy a fekete lyukak alacsonyabb energiaállapotba kerültek, néhány nap alatt a koronák elhalványultak, a sugárnyalábok pedig kialudtak.

via – Gizmondo, Interesting Engineering

Bódi Dániel