A fekete lyukak az univerzum legsötétebb objektumai. Óriási, tér-hajlító erejű gravitációjuk mindent széttép és elnyel, ami beléjük zuhan, ezért sem látjuk őket - ugyanis semmi, még a fény sem tud kitörni belőlük. Nos, majdnem semmi...

Ugyanis a kvantummechanika egyik első leckéje az, hogy az atominál kisebb szinten nincsen áthághatatlan határvonal vagy fal. Az elemi részecskék (mint a fotonok vagy az elektronok) nem pattogó labdácskák, amik nekicsapódnak a falnak, aztán lepattannak róla, hanem inkább afféle "szellemek".

A határvonalak ezeket a "szellem"-részecskéket ráveszik, hogy az esetek java részében benn maradjanak az adott területen, de időnként át is hatolnak a hatáokon. Ez a tapasztalatnak ellentmondó viselkedés az ún. kvantum alagút-jelenség, amire még a fekete lyukak sem immunisak.

Andrew Hamilton, a Colorado Egyetem asztrofizikusa szerint a fekete lyuk eseményhorizontja áthatolhatatlan fal űrhajóknak, embereknek - mindennek, ami atomi méretű vagy nagyobb. De időnként ezek az atomnák kisebb részecskék átjutnak rajta. Így azt feltételezzük, hogy a fekete lyukak egy iszonyúan halvány derengést bocsátanak ki - ez a "Hawking-sugárzás", amit a hetvenes években Stephen Hawking már feltételezett.

Hamilton így fogalmaz: "A klasszikus értelemben véve, nincs az a sugárzás, ami ki tud menekülni egy fekete lyukból. Az eseményhorizonton belül a tér gyorsabban zuhan, mint a fény (!), így semmi sem tud kijönni belőle úgy, hogy lassabb nála. De kvantummechanikai szempontból igenis van lehetőség arra, hogy valami odabentről kitörjön."

De ehhez azért elég rendkívüli körülményekre van szükség.

A kvantum-alagutak elképesztő gondolata csak a kezdet, vannak még ennek a tudománynak más hajmeresztő következtetései is. Ilyen a "kvantumfluktuáció": véletlenszerűen részecskék jönnek létre az űr vákuumjában. Ez rendkívül gyakori, sőt, elmondható, hogy folyamatos jelenség: létrejön egy részecske és egy antianyag-párja, amelyek általában rendkívül hamar ki is oltják egymást. A jelenséget megfigyelni is sikerült már részecskegyorsítók szenzoraival.

Ilyen kvantumfluktuáció során keletkező részecskék, ha az a fekete lyuk eseményhorizontjához kellően közel történik, megúszhatják mind a fekete lyuk rabságát, mind a kioltást: ha az egyik kilökődik a fekete lyukból, a bennmaradó pedig "elspagettizálódik": ahogy a középpont felé halad, szétnyúlik.

Ha a kvantumfluktuációban keletkező részecskék hullámhossza aránylik a fekete lyuk méretéhez, akkor ki tudnak jutni. Ez azért van, mert nem lokalizálhatóak - azaz, különösen "szellemszerűek". Hatalmas hullámhosszuk lehetővé teszi nekik, hogy a fekete lyuk horizontján "túllépjenek".

Azaz, ahogy Hamilton rávilágít, a Hawking-sugárzásnak olyan jellegzetes hullámhossza van, ami a fekete lyuk horizontjához hasonló méretű. Azaz ha a Tejút galaxis középpontjában levő fekete lyukra gondolunk, olyan részecskék tudnak onnan kiszökni, amelyek hullámhossza a mi napunk átmérőjének 14-szerese. Nos, ez még működhet, de szupermasszív fekete lyukak esetében milliárd napnyi hosszú hullámhossz kellene - ami már elég meredeknek hangzik...

De lehetséges. Minden esetre is nem sok olyan részecske van, ami ilyen brutális energiaszintet és hullámhosszt el tud érni - így nem is nagyon "látunk" fekete lyukat a Hawking-sugárzása alapján. A legvilágosabb fekete lyukak a legkisebb méretűek és gravitációjúak, azaz ők engedik el a legtöbb részecskét. De még így is, egy elég kicsi, csupán harminc Nap-méretű fekete lyuk is alig az 1/10³² részét produkálja egy 100-as égő fényének, elosztva az (általában) gigantikus méreten. Ennyi kis sugárzást elég könnyű elnyomni: a csillagok, galaxisok pedig élnek is a lehetőséggel. Így a mai napig nem sikerült egyértelmű jelét találni a hullámhossza miatt amúgy is kényes Hawking-sugárzásnak. Ennek ellenére alapvető egyezség a tudósok és különböző tudományágak között, hogy igenis létezik, így már csak az első bizonyítható észlelésre várnak - ami az eszközök fejlődésével csak idő kérdése.

Hogy Frederik Pohl fekete lyukakat feltörő gépei, amik képesek egyben tartani a szingularitásba hatoló embert, lehetségesek-e, erről még nem szól a fáma, de a kvantumszintű ki- és belépés gondolata mindenképpen ígéretes a tudomány számára - ha jó ideig csak elméleti szinten, akkor is.

forrás: space.com