Szokatlan jelek érkeztek a gravitációs hullámok forrásától

Illusztráció két fekete lyuk ütközéséről

Kevesebb mint fél másodperccel a gravitációs hullámok 2015. szeptember 14-i közvetlen detektálása után a NASA Fermi gammasugár-űrtávcsője egy nagyon rövid, halovány jelet észlelt, amely a hullámok forrása felől érkezett.

A LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) obszervatórium detektorai által érzékelt gravitációs hullámok forrása két fekete lyuk összeütközése és összeolvadása volt egy, a Földtől 1,2 milliárd fényévnyire lévő galaxisban.

A Fermi-űrtávcső által érzékelt gamma-sugarak (nagy energiájú fényrészecskék) is ebből a régióból érkeztek, ami – ha megerősítik – nemcsak a gravitációs hullámok forrásának pontos meghatározását teheti lehetővé, hanem az univerzumot uraló fizikai törvények megértését is, olvasható a Science Alert tudományos portálon.

Illusztráció két fekete lyuk ütközéséről Forrás: NASA

Váratlan észlelés

„A fekete lyukak összeolvadásából eredeztethető gamma-sugarak felfedezése azért is lenne úttörő eredmény, mert eddig úgy tudtuk, a fekete lyukak összeolvadása nem produkál semmilyen fényt” – magyarázta a NASA.

A tavalyi észlelés két szempontból tekinthető úttörőnek: egyrészt először érzékeltek direkt módon gravitációs hullámokat, másrészt a tudósok megbizonyosodhattak arról, hogy a feketelyuk-párok valóban léteznek, és belátható időn belül össze is olvadhatnak. Ráadásul a természetben ilyen nagy energiájú folyamatot korábban még soha nem figyelhettek meg.

Két fekete lyuk összeolvadásának vizualizációja. A narancssárga szín a téridő torzulását jelzi, amelyet a két masszív fekete lyuk keringése okoz. Ezek a torzulások gyengülve terjednek, végül gravitációs hullámokká válnak (lila).

Megtalálhatjuk a kérdéses galaxist

Most a NASA kutatói jelentették be, hogy ők is furcsa dolgokat fogtak kutatóeszközükkel szeptember 14-én – egy nagyon halvány gamma-kitörést, ami kevesebb mint fél másodperccel a gravitációs hullámok detektálása után érkezett a fekete lyukak összeolvadásának helyéről. Az amerikai űrügynökség szerint nagyon nagy az esély arra, hogy a két esemény összekapcsolódik, és nem a véletlen műve az egybeesésük.

A gravitációs hullámok léte tudományos bizonyossággá vált Forrás: NASA

A gamma-sugarakat a Fermi-űrteleszkóp Gamma-ray Burst Monitor (GBM, Gamma-kitörés Monitor) nevű eszköze „csípte el”. A kutatók reményei szerint az eredmény nagy segítséget jelent majd abban, hogy meghatározzák, mely galaxisban történt a fekete lyukak ütközése és összeolvadása.

„Ha a gamma-kitörés csakugyan a fekete lyukakhoz köthető, akkor a földi detektorok és a Fermi adatainak összevetésével nagyjából kétharmaddal lecsökkenthető a LIGO által pásztázott terület” – hangsúlyozta a NASA.

Két lehetőség áll fenn

A tény, hogy a feketelyuk-páros összeolvadása fényt produkált, igencsak váratlanul érte a kutatókat, akik szerint elképzelhető, hogy újra kell gondolni a világegyetem legnagyobb energiájú folyamatait leíró törvényeket.

A szakértők szerint a gond az, hogy a fénykeletkezéshez gázra van szükség. Két összeolvadó fekete lyuk közelében azonban jelen tudásunk alapján elképzelhetetlen, hogy gáz lenne, mivel a kozmikus képződmények még összeütközésük előtt magukba szippantották a környezetükben található anyagot.

Egy művészi elképzelés a fekete lyukak ütközéséről Forrás: National Astronomical Observatory of Japan

Emiatt két lehetőség áll fenn: az egyik, hogy a gamma-kitörés és a gravitációs hullámok egy időben történő jelentkezése tényleg csak a véletlen műve volt, és nem állnak kapcsolatban egymással. A másik, hogy az összeolvadó fekete lyukak csakugyan produkálhatnak megfigyelhető gamma-sugarakat, ebben az esetben ezeknek a kozmikus bestiáknak a működését kell újraértelmezni.

Természetesen még nem szabad végleges konklúziókat levonni, több összeolvadó fekete lyuk megfigyelésére van szükség, hogy a „szakkönyveket átíró” eredményeket megerősítsék, írja a Phys.org tudományos portál. A publikáció a The Astrophysical Journal című szaklapban jelent meg.