Egy óriási nemzetközi együttműködéssel dolgozó, magyar részvételű kutatócsoport gravitációs hullámok rekordszámú, 35 új észleléséről számolt be, a felfedezés új fényt vethet az univerzum evolúciójára, a csillagok életére és pusztulására - írta a The Guardian online kiadása. Az ELTE közleménye szerint az új észlelésekkel együtt 2015 óta már 90-re nőtt a detektált gravitációs hullámok száma.

A gravitációs hullámok hasonló változásokat keltenek a téridőben, mint a vízbe dobott kő a víz felszínén. Létezésüket Albert Einstein jósolta meg 1916-ban, az általános relativitáselmélet alapján. Az ilyen hullámok nagy tömegű objektumok mozgásakor keletkeznek - minél nagyobb a tömeg és a mozgás sebessége, annál nagyobbak a hullámok.

A hullámokat a LIGO (lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium) észlelte az Egyesült Államokban, és az VIRGO olaszországi obszervatórium 2019 november és 2020 márciusa között.

A gravitációs hullámok első észlelését 2016-ban jelentették be.

A legutóbb detektált 35 hullámból 32 valószínűleg két fekete lyuk összeolvadásából származik, az egyik 145-ször, a másik 112-szer volt nagyobb, mint a Nap. A tudósok továbbá felfedeztek egy kisebb feketelyuk-párost is, együttes tömegük csak 18-szorosa a Napénak.

A 35 észlelésből kettőről úgy vélik, egy neutroncsillag és egy fekete lyuk összeolvadásából keletkezett.

A neutroncsillagok kicsi, rendkívül sűrű objektumok, noha mintegy 1,4-szer nagyobb a tömegük a Napénak, átmérőjük nagyjából 15 kilométer - mondta Susan Scott, a kutatók egyike, az Ausztrál Nemzeti Egyetem tudósa.

Összeolvadásaik egy fekete lyukkal igen ritka események, amelyeket csak a LIGO és a Virgo legutóbbi adatgyűjtő időszakában sikerült megfigyelni - írta az ELTE. A két esemény közül az egyikben egy hatalmas, 33 naptömegű fekete lyuk egyesült egy nagyon kis, mindössze 1,17 naptömegű neutroncsillaggal. Ez az egyik legkisebb tömegű neutroncsillag, amelyet valaha észleltek gravitációs hullámok vagy elektromágneses hullámok segítségével.

Az észlelések segítenek, hogy a tudósok jobban megértsék mind az univerzum evolúcióját, mind az űrobjektumok természetét.

A frissen jelentett észlelések száma tízszerese annak, amennyit a kutatások indulásának idején detektált a LIGO és a VIRGO, Susan Scott szerint ez a műszerek fejlesztésének és a nagyobb erejű lézereknek köszönhető.

A jövőben az asztrofizikusok talán képesek lesznek a csillagok szupernóvává válását is detektálni.

"Ezzel többet tudhatunk meg a folyamatról, melyben a csillagok életciklusuk végére érnek, kifogynak az üzemanyagból, felrobbannak, majd összeomlanak" - mondta el Scott.

Az új észlelések egy részére nincs még magyarázat

A katalógusban szereplő gravitációs hullámok egyike két olyan objektum összeolvadásából származott, amelyek közül az egyik szinte biztosan fekete lyuk volt (a tömege 24 naptömeg), a másik viszont vagy egy extrém könnyű fekete lyuk, vagy egy nagyon nehéz, 2,8 naptömegű neutroncsillag. A kutatók arra következtettek, hogy valószínűleg fekete lyukról van szó, de nem lehetnek teljesen biztosak ebben. Hasonló kérdéses eseményt fedezett fel a LIGO és a Virgo 2019 augusztusában is.

A kisebb objektum tömege mindkét esetben rejtélyes,

mivel a szakemberek szerint a legnagyobb tömeg, amit egy neutroncsillag elérhet még azelőtt, hogy fekete lyukká omlana össze, körülbelül a Napunk tömegének 2,5-szerese. Emellett ugyanakkor elektromágneses megfigyelésekkel eddig még nem fedeztek fel olyan fekete lyukat sem, amelynek tömege 5 naptömegnél kisebb lett volna.

Ez korábban olyan elméletek kiindulópontja volt, amelyek szerint a csillagok ebben a tömegtartományban nem omlanak össze fekete lyukakká. Az új gravitációshullám-megfigyelések azt jelzik, hogy ezeket az elméleteket vélhetően felül kell vizsgálni.