Fekete lyukak szeszélyes tánca
2016 óta látványos áttöréseket hozott a LIGO, Virgo és KAGRA obszervatóriumok közös kutatása. Ezek az L-alakú, kilométeres vákuumcsövekkel felszerelt mérőállomások – melyekből kettő az Egyesült Államokban, egy-egy pedig Olaszországban és Japánban működik – egy globális együttműködés részeként feltérképezik a világegyetem legdrámaibb eseményeit. Az eddigi négy fő mérési időszak alatt a gravitációs hullámok észlelésének száma 218-ra nőtt, a katalogizált események pedig tele vannak meglepetésekkel. Kiderült például, hogy a fekete lyukak nem mindig az elméletek szerint forognak és keringenek: a legfrissebb adatokban eltérő tömegű, rendezetlen pályákon keringő, egymásnak ütköző, extrém gyorsan forgó fekete lyukpárokat is találtak.
Régmúlt csillagok titkai
A csillagászok számára a gravitációs hullámok azért különlegesen értékesek, mert teljesen új ablakot nyitnak az univerzumra – a hagyományos, fényre alapozó kutatásoktól függetlenül. Ezek a hullámok olyan égitestek mélyéből érkeznek, amelyeket egyébként sosem láthatnánk. Különös jelentősége van a fekete lyukakból származó jeleknek: az adatokból kiolvashatók a szülőobjektumok forgási sebességei, pályái, sőt a tömegük is. Ezek alapján visszapergethető az idő, és megfejthető, hogyan alakulnak át a hatalmas csillagok „csillagfossziliákká”: fekete lyukakká.
Különc ütközések, szokatlan jelek
A mérések között akadt például egy olyan, ahol két, együttesen több mint 450 naptömegnyi fekete lyuk olvadt össze. Másutt mindkét fekete lyuk a fénysebesség 40 százalékával forgott, egy harmadik érdekes esetben pedig az egymással összeolvadó fekete lyukak pályáinak dőlésszöge és tömegeik is erősen eltértek – mintha már korábban is több hasonló összeolvadáson estek volna át. Ezek mind azt sugallják, hogy az univerzum fekete lyukai nem feltétlenül egyenes úton, hanem kusza, többgenerációs ütközések során keletkeznek.
Egyre több adat, de még több kérdés
Noha az események száma folyamatosan nő, az adatok inkább új lehetőségekre utalnak, semmint régi elképzelések cáfolatára. A tudósok még mindig nem tudják, pontosan milyen típusú objektumok egyesülései képesek kimutatható gravitációs hullámokat kelteni, és nem derült fény arra sem, mi okozza a szokatlan, különleges fekete lyukak eltérő tulajdonságait.
Az érzékenység jelenleg korlátozott: a mérőállomások csak a legerősebb hullámokat képesek regisztrálni. Ahhoz, hogy még távolabbi vagy kisebb ütközéseket is észlelhessenek – például szupernóvákat vagy az ősrobbanás utáni úgynevezett ősgravitációs hullámokat –, hatékonyabb, alacsonyabb zajszintű detektorokra lenne szükség. Egyes tervek szerint jövőbeli obszervatóriumokat már az űrbe telepítenének.
Detektívmunkával nyomozzák az univerzum múltját
Amíg az új generációs detektorok nem készülnek el, a tudósok tovább elemzik a jelenlegi adatokat, és remélik, hogy a következő mérési időszakban még izgalmasabb felfedezések várnak rájuk. A kutatók úgy érzik, mintha végtelen detektívmunka volna: apró részletekből próbálják kirakni, miféle múltbeli kozmikus események rezdülései szólnak át az időn. Bár a folyamat lassabb, mint azt tíz éve sejthették, minden új hullám újabb titkokat sejtet a világegyetem fejlődéséről – így biztosítva, hogy bőven marad még megfejtendő rejtély az elkövetkező generációk számára is.
