Ha a sötét anyag rejtélyének egyik feltételezett megoldása jó, létezhet a gravitációs lézer. Ha nem létezik, az is jelent valamit. A kínai tudományos akadémia pekingi egyetemének fizikusa, Jing Liu szerint a lézerhez hasonló, egybefüggő nyalábokká alakulhat a gravitáció, amennyiben a világegyetem 85 százalékát kitevő sötét anyag egyik modellje igaznak bizonyul. A teória két Albert Einsteintől eredő elméletet ötvöz: az egyik a gravitációs hullámok létezését jósolja meg, a másik a gerjesztés hatására kibocsátott sugárzást.

A lézer eredeti megnevezése egy olyan betűszó, amelynek feloldása a gerjesztett emisszióval felerősített fény. Működése azon alapul, hogy az anyag elektronjai fény formájában adják le a beléjük táplált energiát, a gerjesztés hatására a többi atom ugyanolyan hullámhosszú fotonokat bocsát ki, ami koncentrált és egységes fénynyalábot hoz létre. A lézerek ma mindennapos technikának számítanak, vonalkódokat olvasnak le velük a boltban, macskák távirányítására vagy űrbeli távközlésre használják.

Lézerhez hasonló koherens mikrohullámú elektromágneses sugarak természetes módon is létrejönnek csillagokat létrehozó molekuláris ködökben vagy aktív galaxismagokban. Liu szerint ugyanilyen módon gerjesztett sugárnyalábbá alakulhatnak a gravitációs hullámok a fekete lyukak közvetlen környezetében. Egy bökkenő van csak: mindez akkor történhet meg, ha a sötét anyagot axionokként leíró modell igaz. Az axionok elméletben létező ultakönnyű elemi részecskék, amelyek viszonylag nagy hullámhosszuk miatt nem zuhannak bele a fekete lyukat körülvevő eseményhorizontba (ez a pont, ahonnan sem a fény sem más nem térhet vissza), hanem körülveszik azt, mint az elektronok az atommagot.

A fekete lyukak eközben gravitációs hullámokat bocsátanak ki, ezt a lézer-interferometriás mérések alapján biztosan tudjuk. Ha a gravitációs hullámok hullámhossza megfelelő, akkor éppen megfelelően gerjeszthetik a fekete lyukat körülvevő axionokat, amelyek ennek következtében koncentrált gravitációshullám-nyalábokat bocsáthatnak ki.

Szupersugárzó instabilitást különböző asztrofizikai objektumok létrehozhatnak, csillagok, neutroncsillagok, bozoncsillagok és feketelyuk-párok. Ezek stimulált gravitációshullám-sugárzás keletkezéséhez vezethetnek, amelyekből jelenségek széles köre nyílhat meg a későbbi kutatások számára

– mutatott rá Liu.

Ha a kínai fizikus által leírt gravitációs lézernek nevezett jelenség létezik, új gravitációshullám-obszervatóriumaink valószínűleg nagyon egyedi hullámokként érzékelik majd ezeket. Ha mégsem találunk ilyet, az is nagyon fontos, mert kivehetjük az axionokat a sötétanyag-elméleteket tartalmazó nagy sötét kalapból.

Arról, hogy milyen vagy mire használható egy ilyen lézer, egyelőre semmit sem tudunk. A tudományos-fantasztikus irodalomban, ahol már az optikai lézerek is jóval magasztosabb szerepet kaptak, mint napjaink az önkiszolgáló kasszái, a gravitációs lézer főleg alternatív űrmeghajtásként vagy égitesteket romboló fegyverként jelenik meg.

A kép forrása: 444.hu.

Az eredeti írást itt találja.