Fekete lyukak

a valósággá vált képzelet

Pierre Simon Laplace (1749-1827)

francia matematikus-fizikus

ötlet: nagy tömegű testekről

a fény nem tud kiszabadulni

A fekete lyukak ilyen égitestek!

Szökési sebesség:

függ az égitest tömegétől (M) és a sugarától (R)

minél nagyobb a tömeg, annál nagyobb sebesség kell

minél kisebb a sugár, annál nagyobb a szökési seb.

Ha v = c --->

"gravitációs sugár"

M	80 kg	1 MFöld	1 MNap	1 millió MNap

Rg	10-25 m	9 mm	3 km	3 106 km

Hogyan lehet fekete lyukat csinálni?

Válasz: a testet össze kell nyomni kisebbre, mint a

gravitációs sugara, úgy, hogy a tömege változatlan

maradjon!

A fénynél gyorsabban semmi

nem mozoghat

==>

a fekete lyukból nincs visszatérés

olyan, mint egy feneketlen kút

3 tulajdonság marad meg:

tömeg

elektromos töltés

perdület (forgás)

"A fekete lyuknak nincs haja"

A fekete lyuk központja: a szingularitás

pontszerű (nincs kiterjedése)

végtelen nagy sűrűségű

minden út ezen keresztül vezet

Fekete lyuk "felszíne": eseményhorizont

ezen a felületen a szökési sebesség egyenlő a fénysebességgel

Event Horizon (P.S.W.Anderson, 1997)

sci-fi horror

űrhajót küldenek a fekete lyukba

évekkel később visszatér, túlélők nélkül

a fekete lyukból valamilyen gonosz

szellem kerül elő...

Alan Dean Foster:

A fekete lyuk (1979)

a Palomino űrhajó egy óriási

fekete lyukat fedez fel

a lyuk közelében egy másik

űrhajóval (Cygnus) találkozik

a Cygnus kapitánya keresztül akar

repülni a fekete lyukon

ehhez a Palomino legénységét is

magával akarja vinni

végül a fekete lyukba zuhannak,

testük megsemmisül, szellemük

azonban tovább él...

A fekete lyuk számos érdekes dolgot művel

eltorzítja maga körül a teret és az időt

elnyelheti a környezetében lévő anyagot

a lyukba hulló anyag felforrósodik, sugárzást

bocsát ki

A tér eltorzítása

A. Einstein:

a gravitáció a tér görbülete

minél görbültebb, annál erősebb a gravitáció

grav. térben a fény görbe vonalon halad

Gravitációs lencse

a fény a görbült térben eltérül

fekete lyuk közelében ez nagyon erős lehet

Megfigyelt gravitációs lencsék

Einstein-kereszt

Abell-

galaxishalmaz

fénylő ívei

Az idő eltorzítása

Einstein: erős gravitációs térben

másként telik az idő

fekete lyukba hulló anyag

külső szemlélő: a mozgás az

e.hor.-hoz közeledve lelassul,

a színek vörösebbek lesznek,

majd az objektum eltűnik

az e.hor. elérésekor "megáll az idő"

Frederik Pohl: Az átjáró (1977)

cyberpunk-regény a sötét jövőről

Átjáró: idegenek alkotta űrbázis

felderítő űrhajókba embereket

toboroznak

a főhős ilyet vállal társaival

egy fekete lyuk közelében bukkannak fel

a főhős megmenekül, mert társait

a fekete lyukba küldi a mentőhajóval

beleőrül a gondolatba, hogy

"folyamatosan gyilkolja őket"

Zuhanás fekete lyukba

erős térgörbület -- széttépi az anyagot ==>

a fekete lyukba zuhanást nem lehet túlélni

a fény hullámhossza vörös felé tolódik ==>

a belehulló anyag eltűnik a szemünk elől

a fekete lyuk tömege és az e.hor. mérete

állandóan nő

a nagyobb tömegű fekete lyukak

e.hor-ján kisebb a görbület

ezek kevésbé "agresszívak"

Fekete lyukak kettőscsillagokban

csillag-tömegnyi fekete lyuk körül egy másik csillag kering

a társcsillag anyaga a fekete lyukba kerül

a súrlódás és az erős gravitáció röntgensugárzást kelt

(pl. Cygnus X-1)

Fekete lyukak kettőscsillagokban

Fekete lyukak galaxisok középpontjában

millió v. milliárd naptömegnyi

nagy sebességgel keringő hatalmas anyagkorong veszi körül

erős röntgen- és rádiósugárzás

Fekete lyukak galaxisok középpontjában

Fekete lyukak galaxisok középpontjában

Fekete lyukak galaxisok középpontjában

Fekete lyuk a Tejútrendszer központjában

Fekete lyuk a Tejútrendszer központjában

környező csillagok mozgása

Sagittarius A rádióforrás

Féregjáratok

hipotézis: fekete lyukak összekapcsolása "alagutat" nyit

a belehulló anyag másutt előbukkanhat a térben

(csillagközi utazás, pl. "Kapcsolat")

de: ez "közönséges" fekete lyukakkal biztosan nem megy

Féregjáratok

ötlet: forgó fekete lyukakon elvileg keresztül lehet hatolni

nagyobb probléma: a féregjárat csak akkor maradhat

stabil, ha antigravitáló (taszító) anyag tölti ki

ilyen anyagot jelenleg nem ismerünk

Jozsef Vinko

2004-04-24T08:56:33