Nemzetközi kutatóknak először sikerült azonosítaniuk a fekete lyukak eseményhorizontjának „ujjlenyomatait”. Ehhez a téridő fodrozódásait, vagyis a gravitációs hullámokat hívták segítségül, hogy bepillantsanak a kozmosz legfélelmetesebb szörnyetegeinek közvetlen közelébe – oda, ahonnan, eddig azt hittük, semmilyen információ nem juthat ki. A felfedezés alapjaiban változtathatja meg mindazt, amit a fizika törvényeiről és az univerzum működéséről gondolunk.

A fekete lyukak eseményhorizontját a csillagászatban és a sci-fi irodalomban is csak úgy ismerik, mint a pontot, ahonnan nincs visszatérés. Ez az a határvonal, ahol a tömegvonzás olyan elképesztően brutálissá válik, hogy még a fény sem képes menekülni előle, örökre elnyeli a sötétség. Éppen ezért a tudósok számára eddig szinte lehetetlen küldetésnek tűnt, hogy bármilyen közvetlen adatot nyerjenek ki ebből a régióból – írja a phys.org.

A Nature tudományos folyóiratban nemrég megjelent tanulmány szerint azonban egy kozmikus katasztrófa elhozta az áttörést. Amikor két fekete lyuk összeolvad, olyan gigantikus energiájú gravitációs hullámokat löknek át az univerzumon, amelyeket a földi detektorok is képesek fogni. A kutatók most az eddigi legerősebb rögzített gravitációs hullám, a GW250114 adatait elemezték ki, amelyet a LIGO obszervatórium észlelt még 2025 januárjában.

„Einsteinnek megint igaza volt”

Az összeolvadás utolsó pillanataiból származó, úgynevezett „közvetlen hullámok” izolálásával a fizikusok közelebb kerültek az eseményhorizonthoz, mint korábban bárki. „Ez a fogalom eddig leginkább a sci-fi filmekben létezett” – nyilatkozta Sizheng Ma, a kanadai Perimeter Elméleti Fizikai Intézet munkatársa, a tanulmány vezető szerzője. „Most viszont a gravitációs adatok segítségével ténylegesen képesek vagyunk megérinteni az eseményhorizont körüli régiót. Néha magam sem hiszem el, hogy ez tényleg megtörténik.”

A kutató egy hétköznapi hasonlattal élt: két fekete lyuk összeolvadásának utolsó fázisa olyan, mint amikor egy kanállal megkeverünk egy pohár vizet. Az így keletkező örvény az űrben gravitációs hullámokat indít el, amelyek fénysebességgel terjednek szét minden irányba. Ha ez a képzeletbeli kanál elég közel kever az eseményhorizonthoz, lehetőségünk nyílik dekódolni az ott uralkodó fizikát. Az első eredmények pedig – nem meglepő módon – megint azt bizonyítják, hogy Albert Einsteinnek és az általános relativitáselméletnek már megint igaza volt.

Bár a módszer finomításához még rengeteg kutatásra van szükség, a tudósok már most értékes információkat nyertek ki arról, hogyan csavarják meg a fekete lyukak a teret maguk körül a forgásuk közben. Ezt a fizikai jelenséget hívják q téridő vonszolásának. „Ez olyan, mintha rányomnánk egy üvegpoharat az asztalra, majd elkezdenénk megcsavarni azt. A pohár mozgása miatt az asztalterítő egyszerűen felcsavarodik köré” – magyarázta Maximiliano Isi, a Columbia Egyetem asztrofizikusa.

A kutatócsoport távlati célja azonban még ennél is merészebb: a jövőben olyan apró változásokat, úgynevezett kvantumfluktuációkat szeretnének kimutatni ebben a zónában, amelyek kaput nyithatnak egy teljesen új, a relativitáselméleten túlmutató fizika felé. Ez a felfedezés közelebb vihet minket annak megértéséhez, hogyan fonódik össze a tér és az idő a legfundamentálisabb szinten.

Nem mindenki vette be csont nélkül az eredményeket

Ahogy az a tudományos világban a korszakalkotó elméleteknél lenni szokott, a szakma független képviselői egyelőre óvatosságra intenek. Francesco Sannino olasz elméleti fizikus szerint bár a tanulmány egy lenyűgöző és rendkívül alapos elemzés, az eredményeket más, független kutatócsoportoknak is ellenőrizniük kell. Ugyanakkor hozzátette: egészen elképesztő, hogy a gravitációs hullámok valóban magukon hordozzák az eseményhorizont egyedi ujjlenyomatait.

Akadtak azonban hangosabb szkeptikusok is. Sean McWilliams, a Nyugat-Virginiai Egyetem asztrofizikusa nyíltan megkérdőjelezte, hogy a vizsgált hullámfrekvenciát valóban az eseményhorizont diktálta-e.

A tanulmányt vezető Sizheng Ma szerint ez a kritika egyszerűen téves, és a szkeptikus kolléga valószínűleg összekevert két különböző szempontot a publikációban. „Az új koncepciók bevezetésének korai szakaszában szinte mindig komoly ellenállásba és kritikába ütközünk” – tette hozzá Ma, aki már dolgozik a következő tanulmányán, hogy tisztázza a félreértéseket és a lehetséges téves interpretációkat.

(Borítókép: / Fotó: NASA Via Getty Images)