Az újszülött fekete lyuk, amely kilőtt a világegyetembe

Két fekete lyuk összeolvadása 2,4 milliárd fényévnyire a Földtől egészen új eredményhez vezetett: a tudósok most először megmérték, milyen gyorsan és merre haladt tovább az újszülött fekete lyuk, miután „születési rúgással” (natal kick) elrugaszkodott az összeütközés helyszínéről. A GW190412 katalógusjelű gravitációshullám-jelet a kutatók sikeresen megfejtették, és kiderült, hogy az ütközésben keletkezett új fekete lyuk elképesztő, több mint 50 km/másodperces (azaz 179 600 km/órás) sebességgel száguldott el – pillanatok alatt maga mögött hagyva születési csillaghalmazát.

A gravitációs hullámok titkai

Albert Einstein által jósolt gravitációs hullámok jelentik azt a téridőben keletkező fodrozódást, amely a fekete lyukak találkozásakor jelenik meg. Ha azonban két különböző tömegű fekete lyuk ütközik, a hullámok mintázata merőben eltérhet – és ez a kutatók számára pontos információkat árul el a mozgás irányáról és sebességéről. A most vizsgált eseménynél az egyik fekete lyuk majdnem harmincszor, a másik 8,4-szer volt nagyobb tömegű a Napnál. Amikor összeolvadtak, a születő fekete lyuk irányt váltott, és szinte kilőtt a csillaghalmazból.

Mitől fontos egy ilyen „rúgás”?

Ha egy fekete lyuk ilyen nagy sebességgel eltávolodik csillaghalmazából, már semmi sem köti vissza, tehát nem ütközik több fekete lyukkal, így nem is alakulhat ki szupernehéz fekete lyuk. Ezért kulcsfontosságú megismerni, miként és merre indultak el ezek a kozmikus „szörnyek” az ütközés után. A sebességet és irányt pusztán a gravitációshullám-adatok átfogó elemzésével határozták meg, két különböző irányból vizsgálva a jelet.

Új korszak kezdete az asztrofizikában

A kutatók 2019. április 12-én a Louisianában és Washingtonban működő LIGO, valamint az olaszországi Virgo detektor segítségével észlelték a jelet, majd adatelemzéssel rekonstruálták a fekete lyuk háromdimenziós mozgását. Ez azért hatalmas áttörés, mert így már nemcsak felfedezni tudjuk az ilyen eseményeket, hanem a történések teljes mozgásképét is vissza tudjuk vezetni, mindössze a téridő fodrozódásaiból. A következő nagy lépés, hogy további ütközések fényét és gravitációs hullámait együtt is feltérképezzék – hátha egyszer valóban megértjük, mi hajtja a fekete lyukak fejlődését.

2025, adrienne, www.livescience.com alapján