Aki majdnem felfedezte a fekete lyukakat

A csillagok működését rengeteg élvonalbeli fizikus kutatta, és számos rendkívüli elme járult hozzá ahhoz, amit ma tudunk e témában. Jól ismert Chandrasekhar, vagy Schwarzschild neve, ha a fekete lyukakkal kapcsolatos felfedezésekre gondolunk. Ott volt azonban Oppenheimer is e jeles fizikusok körében.

Oppenheimer szerepe az atombomba megalkotásában a teljes életére és tudományos munkásságára ráveti az árnyékát, azonban érdemes tudni róla, hogy nemcsak a los alamosi csapat feje volt, hanem maga is igen jeles kutató. Már 1938-ban publikált egy tanulmányt a neutroncsillagokról, majd hamarosan egy következőt is. 1939. szeptember 1-jén a Physical Review folyóiratban közzé tett új tanulmányában tanítványával, Hartland Snyderrel, amelyben Einstein általános relativitáselmélete alapján végeztek számításokat. Ezekből a fekete lyukak természetére vonatkozó következtetéseket vontak le – azonban nem is érkezhetett volna rosszabb időpontban a tanulmány, hisz ekkor robbant ki a második világháború. Sajnos ezt követően Oppenheimer többet nem foglalkozott e témakörrel. A helyzet érdekessége, hogy maga Einstein ugyanekkor (néhány héttel később) publikált saját tanulmányában arra jutott, hogy nem létezhetnek fekete lyukak. (Persze, aztán bebizonyosodott, hogy Einsteinnek ebben nem volt igaza, pusztán azért, mert egészen más megközelítésből indult ki.)

Oppenheimer és tanítványa a harmadik, ebből a szempontból legfontosabb tanulmányban azt járták körül, hogy a relativitáselmélet hatásai miként érvényesülnek a hatalmas tömegű csillagokra. Arra jutottak, hogy egy kellően nagy tömegű csillag gravitációs összeomlása záros határidőn belül egy különleges objektumot hozhat létre. Ezeket ma fekete lyukakként ismerjük.

A számításaik bár komplex fizikai folyamatot írtak le, meglepően egyszerűek voltak, papíron, ceruzával elvégezhetőek, és mind a mai napig használható modellként szolgálnak a fekete lyukakat eredményező csillag-összeomlásokra. Részletezték, hogy mit élhet át egy megfigyelő magán az objektumon a téridő változásából, és mit láthat ebből egy külső szemlélő. Gyakorlatilag – persze nem a ma ismert kifejezésekkel – leírták az eseményhorizontot, és azt, hogy az így önmagába omlott csillagról már nem tud elszökni a fény sem.

A fekete lyukak kérdéskörére csak az 1960-as években tért vissza a tudomány, számos új csillagászati objektum felfedezését követően. A fekete lyuk kifejezése 1967-ben egy előadáson született meg, John Wheeler fizikus ötleteként.