Fekete lyukak
A fekete lyukak a téridő azon tartományai, amelyekbe anyag és sugárzás csak
belehullhat, de kijönni semmi sem képes. Még elektromágneses sugárzás, így a fény
sem hagyhatja el a fekete lyukat, innét ered a neve. Ennél azonban többről van szó:
mivel a fekete lyukakból sem anyag, sem energia nem távozhat el, semmilyen
információnk nincs a benne zajló folyamatokról. Határvonalukat ezért
eseményhorizontnak nevezzük. A fekete lyukakban a gravitáció minden más erőt
felülmúl, s az anyag egy számunkra ismeretlen, végtelenül sűrű állapot felé omlik
össze, amit szingularitásként írhatunk le. A fekete lyuk a térnek e szingularitás
körüli tartománya, az eseményhorizont sugarát pedig az ún. Schwarzschild-rádiusz
adja meg, ami viszont a tömegtől függ. (Ha az illető anyag a
Schwarzschild-rádiusznál kisebbre préselődik össze, akkor haladja meg a szökési
sebesség a fény sebességét.)
Egy M tömeg Schwarzschild-rádiusza km-ben könnyen kiszámítható az
Rs = 2GM/c2
képlettel, ahol G az általános gravitációs állandó, c pedig a
fénysebesség. Ez alapján a Nap Schwarzschild-rádiusza mintegy 3 km, a Földé pedig 1
cm.
Fekete lyuk elméletileg minden anyagtömegből keletkezhet, ha a
Schwarzschild-rádiuszánál kisebbre nyomódik össze. Jelenleg azonban csak két olyan
hatékony mechanizmust ismerünk, amely létrehozhatja ezeket az egyelőre csak
feltételezett objektumokat. Az egyik a nagy tömegű csillagok magjának összeomlása
közvetlenül a szupernóva robbanás előtt. Az igazán nagy fekete lyukak azonban nem
így jöttek létre: a legnagyobb szörnyetegeket a galaxismagokban találjuk. A
következő két számban ezekkel a témákkal foglalkozunk és megláthatjuk majd, hogy
bár maguk a fekete lyukak nem figyelhetők meg közvetlenül, a közelükben zajló
folyamatok felfedik a jelenlétüket.
Fekete lyukak a hálózaton
http://csep10.phys.utk.edu/guidry/violence/blackholes.html - Egy jó bevezető oldal, alapkérdések megválaszolásával.
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/htmltest/rjn_bht.html - Virtuális utazás fekete lyukakba és neutroncsillagokba; animációk; ezen belüli link:
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/htmltest/gifcity/nslens_math.html - A fekete lyukak és neutroncsillagok fizikájának rövid matematikai leírása.
http://casa.colorado.edu/~ajsh/ - Andrew Hamilton honlapja, sok izgalmas témával; a nyitó animáció megtekintése után zuhanj bele egy fekete lyukba!
http://www.astro.ku.dk/~cramer/RelViz/text/exhib4/exhib4.html - A fekete lyukak geometriája; ábrákkal és matematikai leírással.
http://www.astro.ku.dk/~peter/RelViz/ - A részecskék mozgása egy fekete lyuk közelében.
http://www.physics.arizona.edu/~hart/bh/ - Fekete lyuk szimulációk!