A fekete lyukak olyan hatalmas kozmikus jelenségek, amelyek akkora méretűek, hogy még a fény sem tudja elhagyni őket. A legtöbb ember azt gondolja, hogy a fekete lyukak csak ülnek, és eltévedt gáz- vagy pordarabokat esznek.
De vajon a fekete lyukaknak valóban lehet érdekesebb belső életük? Felrobbanhatnak például? Ha a robbanás "nagy mennyiségű energia hirtelen, rövid távú felszabadulását jelenti", akkor a válasz egyértelmű igen. És a legérdekesebb az, hogy akár több érdekes módon is felrobbanhatnak.
Van egy módja annak, hogy a fekete lyukak felrobbanjanak. Ezt a folyamatot az a tény magyarázza, hogy a fekete lyukak nem teljesen feketék, amit a híres asztrofizikus, Stephen Hawking fedezett fel 1976-ban.
"A klasszikus fizikában semmi sem jöhet ki a lyukból" - mondta Sameer Mathur, az Ohio Állami Egyetem fizikusa a Live Science-nek e-mailben. "De Hawking úgy találta, hogy a kvantummechanika révén a lyuk lassan elveszi energiáját a végtelenben azáltal, hogy alacsony energiájú sugárzást bocsát ki, amit Hawking-sugárzásnak neveznek."
Amíg egy fekete lyuk új anyagot nem szív fel, lassan veszít tömegéből, mivel Hawking-sugárzást bocsát ki, de ez lassú. Egy tipikus fekete lyuk, amelynek tömege többszöröse a Nap tömegének, évente körülbelül egy fotont vagy fénycsomagot bocsát ki. Ilyen sebesség mellett egy tipikus fekete lyuk 10^100 év alatt teljesen elpárolog.
De Hawking rájött, hogy a kisebb fekete lyukak sokkal gyorsabban párolognak el. Ahogy a fekete lyukak egyre kisebbek lesznek, egyre több sugárzást bocsát ki. Életének utolsó pillanataiban egy fekete lyuk annyi sugárzást bocsát ki, és olyan gyorsan, hogy bombaként viselkedik, és nagy energiájú sugárzást és részecskéket bocsát ki.
Ha kis (Föld méretű) fekete lyukak keletkeztek volna a rendkívül korai univerzumban, több milliárd évbe telt volna elpárologni, ami azt jelenti, hogy ezek az "őseredeti" fekete lyukak, ha léteznek, jelenleg felrobbannak az egész univerzumban. A csillagászok a mai napig nem találtak bizonyítékot őseredeti felrobbanó fekete lyukakra, de lehet, hogy a közelben vannak.
A fekete lyukak másfajta robbanásban robbannak fel, amilyen a forgásuk miatt máshol nem található meg az univerzumban. A forgó fekete lyukak – más néven Kerr fekete lyukak Roy Kerr új-zélandi matematikus után, aki először értette meg működésüket – ergoszférát hoznak létre eseményhorizontjuk körül. Az ergoszféra a tér megnyúlt régiója, ahol semmi sem maradhat helyben. Bármi, ami egy forgó fekete lyukba esik, forogni kezd körülötte, ahogy a részecske belép az ergoszférába.
A forgó fekete lyuk körüli téridő szintén vonzza a fotonokat. Ha van elegendő foton, akkor visszapattanhatnak egymásról vagy az esetleges kósza részecskékről. Néha a visszapattanás hatására a fotonok elhagyják az ergoszférát. Más esetekben azonban a visszapattanás hatására a fotonok mélyebbre esnek a fekete lyukba, ahol energiát nyernek. Ezután ismét egy magasabb pályára oszlanak, majd ismét lezuhannak.
A folyamat minden megismétlésével és a fekete lyuk körüli utazással a foton energiát nyer. Ezt a folyamatot "túlsugárzásnak" nevezik. Ha a foton végre kiszabadul, hatalmas mennyiségű energiája lesz ahhoz képest, amikor először indult útjára.
Ha elegendő foton vesz részt ebben a folyamatban, akkor egyszerre hihetetlen energiával törhetnek ki, és úgynevezett "fekete lyuk bombává" válhatnak. Még ha maga a fekete lyuk nem is robban fel, ez a szupersugárzási hatás ismét megmutatja, hogy a fekete lyukak milyen erős hatással lehetnek a környezetre.
A fekete lyukak legáltalánosabb módja a robbanásoknak nem önpusztításukkal, hanem ellenállhatatlan gravitációs erejükkel. Szupermasszív fekete lyukak találhatók a galaxisok középpontjában, és néha nagy anyagcsomók, például csillagok, túl közel haladnak el. Amikor ez megtörténik, a csillagot az árapály hatások széttépik, és ez a szakadás robbanásszerű energiafelszabadulást eredményez. A Földön élő csillagászok ezt az energiafelszabadulást rövid, de intenzív röntgen- és gamma-sugárzásként figyelhetik meg.
A csillagok felaprítása mellett ezek a szupermasszív fekete lyukak gyakran anyagrajokat gyűjtenek össze, amelyek folyamatosan örvénylik körülöttük óriási akkréciós korongokban. Az akkréciós korongok kvadrillió fokos hőmérsékletet érnek el, ami az univerzum legfényesebb objektumává teszi őket – egy izzó korong egyszerre több mint egymillió galaxist is felülmúlhat.
Csúcsteljesítményükön a lemezek elektromos és mágneses mezőket hoznak létre, amelyek a fekete lyukak körüli lemezanyag egy részét hosszú, vékony, több tízezer fényév hosszúságú sugarakká húzzák. Noha ezek a fúvókák technikailag nem robbanások, mégis elég hevesek.
Segíthet Ukrajnának az orosz megszállók elleni küzdelemben. Ennek legjobb módja, ha adományokat adományoz az ukrán fegyveres erőknek ezen keresztül Savelife vagy a hivatalos oldalon keresztül NBU.
Olvassa el még: