Zer da Zulo Beltza?

Liluragarriak eta gaizki ulertuak, zulo beltzak gainazaleko grabitatea duten eskualdeak dira, non argiak ere ezin du ihes egin. Bere mugari gertaeren horizontea deitzen zaio eta itzulerarik gabeko puntutzat hartzen da.

Materia gertaeren horizontera iristen denean, zulo beltzaren berezitasunera zurrupatu egingo da, zientzialariek teorizatzen dutenez, fisikaren legeak jada aplikatzen ez diren puntu infinitu txiki eta trinko bat dela. Zulo beltzak ez dira ikusten, beraz, zientzialariek haien presentzia inguruko materiari nola eragiten dion antzeman dezakete soilik.

John Michellek proposatu zuen lehenik

Albert Einstein batzuetan zulo beltzak aurkitu izana oker egozten zaio, baina John Michell izan zen, Cambridge Unibertsitateko irakaslea, ideia sortu zuena 1783an. Michell azkenean hasi zen galdetzen zenbat azkar mugitu beharko zen proiektil batek grabitate-erakarpenetik ihes egiteko. Eguzkiaren diametroa 500 aldiz handiagoa duen izar batena. Ideia hau Albert Einsteinek berpiztu zuen, eta beste maila batera eraman zuen bere erlatibitatearen teoriarekin. Geroago, Carl Schwarzschild-ek Einsteinen erlatibitatearen teoria erabili zuen edozein masa zulo beltz bihur daitekeela kalkulatzeko, behar bezain estu konprimituz gero.

Teoria errealitate bihurtu zenean

Uhuru X izpien sateliteak 1971n ikusita, Cygnus konstelazioa aztertzen ari ziren astronomoek X izpiak aurkitu zituzten zulo beltz bat zela susmatzen zutenetik, Cygnus X-1 izenez ezagutzen dena. Lurretik 6.000 argi-urtera dago, eta Eguzkiaren masa baino 15 aldiz gehiagokoa, inoiz aurkitu den izar-zulo beltz astunenetako bat da. Segundoko 800 bira egiten duelako, bere ingurua espazio-denborazko zurrunbilo bihurtu da.

Zulo beltz motak

Ikerketek iradokitzen dute hiru zulo beltz mota egon daitezkeela: izarrarrak, supermasiboak eta miniaturakoak. Izar masiboak hil eta erortzen direnean, emaitza izar-zulo beltz bat da. Izarretako zulo beltzak Eguzkiaren masa 10 eta 20 aldiz artekoa dira gutxi gorabehera. Izar batekin alderatuta, zulo beltz supermasiboak Eguzkia baino milioi edo milioika aldiz handiagoak dira. Galaxia handi askoren erdigunean daude eta galaxien eraketan zeresana izan dezakete. Miniaturazko zulo beltzak ez dira inoiz aurkitu baina Big Bang-aren parte direla teorizatu da.

Errotazioa Zulo Beltzetan

Gainazal solidorik ez duen espazioko eskualde baten spina neurtzea zaila da. Objektu hurbilen portaera dela eta, zientzialariek zulo beltz batzuek bira egiten dutela jakin dute, beste batzuk ez. Biratzen ez den zulo beltz batek --Schwarzschild zulo beltz bezala ezagutzen dena-- berezitasuna eta gertaeren horizontea ditu. Zulo beltzak birakariak, Kerr zulo beltzak, ohikoagoak dira eta kolapsatutako izar birakari batek eratzen ditu. Schwarzschild-en zati berdinak dituzte, gehi ergosfera eta muga estatikoa.

Sagittarius A* ezagutuz

1974an, zientzialariek aurkitu zuten Esne Bidearen galaxiaren erdigunean, Lurretik 25.640 argi urtera, Sagittarius A* izeneko zulo beltz supermasibo bat dagoela. Sgr A*-k milioi anitzeko gasa du inguruan eta gutxi gorabehera Eguzkiaren lau milioi aldiz masa. Zientzialariek baieztatu zuten Sgr A* benetan hor zegoela orbitan izar txiki bat, S2, 16 urtean behin zulo beltzeko grabitatearen ondoan sartzen ikusita, baita bengalak argiaren ehuneko 30eko abiaduran bidaiatzen zirela ikusiz.

teapot birdhouse diy

Akrezioa

Objektu bat zulo beltz batera erortzen denean, gasez, plasmaz edo hautsez egindako hondakinak sortzen dira. Sortzen duten jarioari akrezio-disko deitzen zaio. Elkarren arteko erakarpen grabitatorioaren bidez, objektu asko osatzen dituzte, planetak, izarrak eta zulo beltzak barne. Gasa abiadura handian zulo beltz supermasiboetan sartzen denean, energia partikulen zurrustadak erdialdetik ateratzen dira. Uste da akrezioak zeregina duela prozesu honetan, energia iturri eraginkorragoa delako.

Kolapso zuzena behatzea

2009an, Hubble espazioko teleskopioak N6946-BH1 25 eguzki-masako izarra normala baino milioi bat aldiz distiratsuagoa zela ikusi zuen hilabete batzuetan zehar. Supernoba bihurtuko zela espero zen. Horren ordez, inplosionatu eta zulo beltz bat sortu zuen. Kolapso zuzena gertatzen da izar bat hiltzean bere grabitazio-erakarpenari men egiten dionean eta bere baitan kolapsatzen da zulo beltz bat sortzeko. Zientzialariek kalkulatzen dute izar masiboen ehuneko 10 eta 30 artean huts egiten dela.

NCG 4889

NASAk dio zulo beltz supermasiboek milioi bat eguzki-masa-energia baino gehiagoko masa dutela. Hala ere, NGC 4889 galaxiako zulo beltzak gutxi gorabehera 130.000 mila milioi kilometroko diametroa du. Mila milioi urtez egon da lozorroan, izarrak modu baketsuan eratu eta orbitatzeko aukera emanez. Baina beste galaxia batekin talka egingo balu, berriro aktibatu liteke. Zorionez, zulo beltz supermasibo hau 300 milioi argi urtera dago eta ez da mehatxurik Esne Biderako edo Andromeda galaxientzat.

Zulo Beltzak batuz

2011n, ikertzaileek NGC 3393-n zulo beltzak bat egitearen kasu bat harrapatu zuten. Bazirudien galaxiaren bihotzean zegoen zulo beltza irensten ari zela, bien artean 490 argi-urte besterik ez zituela. Zulo beltzak bat egiten dutenean, objektuak eta materia erauzi edo are kanporatzen diren fenomeno bortitza izan daiteke. Hala ere, horrelako bat-egite txikiekin, gertaera nahiko baketsua izan zen.

Zulo Zuriaren fenomenoa

Zulo beltzak hain dira indartsuak, ezen ezer ez zaio ihes egiten bere gertaeren horizonteari, argiaren abiadura baino azkarrago joan ezean. Baina zer gertatzen da gertaeren horizonte batean ezer sartu ezin den espazioko eskualde bati? Zulo zuriak zulo beltzen kontrako teorikoa dira. 2014an, Carlo Rovelli eta Francesca Vidotto fisikari teorikoek iradoki zuten jada gehiago txikitu ezin ziren hildako zulo beltzak hil eta zulo zuri bihurtuko zirela. Oraindik galderak sortzen eta erantzuten ari dira haien balizko existentziari buruz, eta zer gertatuko litzatekeen zulo beltzekin topo egingo balute.