Από τον Μάιο του 2022 δεν υπάρχει η παραμικρή αμφιβολία ότι υπάρχει μια τεράστια μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας, δηλαδή στον Γαλαξία μας. Μετά από χρόνια δουλειάς, μια διεθνής ομάδα ερευνητών κατάφερε να τραβήξει μια «φωτογραφία» αυτού του τέρατος της βαρύτητας που ονομάζεται Τοξότης Α* με τη βοήθεια οκτώ ραδιοτηλεσκοπίων.
Τώρα οι ερευνητές στο “Astrophysical Journal” παρουσίασαν στοιχεία για την ύπαρξη μιας δεύτερης μαύρης τρύπας στον Γαλαξία μας. Σε αντίθεση με τον Τοξότη Α*, δεν είναι μια σταθερή μαύρη τρύπα, αλλά ένα αντικείμενο που περιφέρεται στον γαλαξία με μεγάλη ταχύτητα.
Ποτέ στο παρελθόν οι επιστήμονες δεν μπόρεσαν να ανιχνεύσουν απευθείας μια μοναχική μαύρη τρύπα που περιφέρεται στο διαστρικό διάστημα – αν και θεωρητικές εκτιμήσεις υποδηλώνουν ότι υπάρχουν περισσότερες από 100 εκατομμύρια περιπλανώμενες μαύρες τρύπες στον γαλαξία μας.
Ίσως μόνο 80 έτη φωτός μακριά μας
Η μαύρη τρύπα που έχει ανακαλυφθεί τώρα απέχει περίπου 5000 έτη φωτός από τη Γη και βρίσκεται στον σπειροειδή βραχίονα Carina-Tagittarius του γαλαξία μας. Από αυτές τις πληροφορίες και τους περίπλοκους στατιστικούς υπολογισμούς, οι ερευνητές συμπεραίνουν ότι η πλησιέστερη μαύρη τρύπα στη Γη μπορεί να απέχει μόλις 80 έτη φωτός από εμάς. Για σύγκριση: Το πλησιέστερο αστέρι – μετά τον ήλιο – βρίσκεται σε απόσταση λίγο μεγαλύτερη από τέσσερα έτη φωτός.
Τα πρώτα στοιχεία μιας περιπλανώμενης μαύρης τρύπας προήλθαν από μετρήσεις που έγιναν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Η μέθοδος επέτρεπε όχι μόνο τον προσδιορισμό της απόστασης του αντικειμένου, αλλά και της ταχύτητας και της μάζας του.
Σύμφωνα με αυτό, η μαύρη τρύπα διασχίζει τον Γαλαξία με ταχύτητα 160.000 χιλιομέτρων την ώρα. Οι ερευνητές προσδιόρισαν τη μάζα του να είναι επτά φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου. Έτσι, αυτή η αλήτη μαύρη τρύπα έχει σημαντικά μικρότερη μάζα από τον Τοξότη Α* στο κέντρο του γαλαξία. Αυτό το τέρας της βαρύτητας έχει εντυπωσιακές τέσσερις εκατομμύρια ηλιακές μάζες.
Επταπλάσια μάζα του ήλιου
Η σχετικά μικρή μάζα της μαύρης τρύπας που ανακαλύφθηκε πρόσφατα ταιριάζει απόλυτα με τις θεωρητικές προβλέψεις των αστροφυσικών, οι οποίοι έχουν υποθέσει την ύπαρξη τέτοιων ουράνιων σωμάτων για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Λέγεται ότι έχουν έως και 20 φορές μεγαλύτερη μάζα από τον ήλιο μας και σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια εκρήξεων σουπερνόβα μεγαλύτερων αστεριών.
Ο υπόλοιπος πυρήνας υποτίθεται ότι θα εκραγεί σε μια μαύρη τρύπα λόγω βαρυτικών δυνάμεων. Και επειδή αυτή η έκρηξη δεν είναι απόλυτα συμμετρική, η σχηματιζόμενη μαύρη τρύπα δέχεται μια ώθηση έτσι ώστε στη συνέχεια να τρέχει στο διάστημα, σαν μια βολή από μια βολίδα κανονιού.
Αλλά πώς θα μπορούσε το τηλεσκόπιο “Hubble”, το οποίο λειτουργεί στην περιοχή οπτικού μήκους κύματος, να εντοπίσει τη μοναχική μαύρη τρύπα όταν δεν εκπέμπει καθόλου ορατό φως και επίσης δεν περιβάλλεται από ύλη που εκπέμπει ανιχνεύσιμη ακτινοβολία; Στην περίπτωση του Τοξότη Α*, μια «φωτογραφία» ήταν δυνατή μόνο επειδή αυτή η μαύρη τρύπα περιβάλλεται από ύλη.
Ανακάλυψη με δυνατότητα μικροφακούς
Αυτός ο λεγόμενος δίσκος προσαύξησης καταπίνεται σταδιακά από τη μαύρη τρύπα και θερμαίνεται σημαντικά στη διαδικασία. Η «φωτογραφία» του Τοξότη Α* είναι τελικά μια εικόνα της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από την άμεση γειτνίαση της μαύρης τρύπας.
Αν και η μοναχική μαύρη τρύπα δεν έχει αυτή την ακτινοβολία, οι ερευνητές κατάφεραν να την ανιχνεύσουν. Αυτό συμβαίνει γιατί κάμπτει τον περιβάλλοντα χώρο λόγω της βαρύτητάς του. Ένα από τα αποτελέσματα αυτής της καμπυλότητας είναι ότι το φως από μακρινά αστέρια, που πετά κοντά στην αόρατη μαύρη τρύπα στο δρόμο της προς το τηλεσκόπιο “Hubble”, εκτρέπεται ελαφρώς από την πορεία του.
Οι ερευνητές κάνουν λόγο για το λεγόμενο φαινόμενο μικροφακού. Εικονίζουν τη λεπτότητα της παρατηρούμενης απόκλισης φωτός με το ακόλουθο παράδειγμα: Αυτό που μπόρεσε να αποδείξει το “Hubble” αντιστοιχεί στην παρατήρηση ενός νομίσματος που βρίσκεται στο Λος Άντζελες με τηλεσκόπιο στη Νέα Υόρκη, αποδεικνύοντας ότι η θέση του νομίσματος έχει μετατοπιστεί κατά δύο εκατοστά.
Το Hubble μετρήθηκε για έξι χρόνια
Η πρόκληση μιας τέτοιας μέτρησης ακριβείας μπορεί ήδη να φανεί από το γεγονός ότι το “Hubble” έχει συλλέξει δεδομένα για έξι χρόνια για να αποδείξει την ύπαρξη αυτής της μαύρης τρύπας.
Τα δεδομένα των μετρήσεων αξιολογήθηκαν από δύο ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες – η μία από μια ομάδα στο Επιστημονικό Ινστιτούτο του Διαστημικού Τηλεσκοπίου στη Βαλτιμόρη με επικεφαλής τον Kailash Sahu και η άλλη από επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ, με επικεφαλής τον Casey Lam.
Οι δύο ομάδες καταλήγουν σε ελαφρώς διαφορετικά συμπεράσματα, ιδιαίτερα όσον αφορά τη μάζα του αλήτη αντικειμένου. Αυτό είναι λίγο μικρότερο για την ομάδα του Λαμ, που αφήνει μια μικρή πιθανότητα ότι δεν θα μπορούσε να είναι μαύρη τρύπα αλλά αστέρι νετρονίων.
Η ερμηνεία δεν είναι ακόμη απολύτως βέβαιη
«Όσο και αν έχουμε την τάση να πούμε ότι είναι σίγουρα μια μαύρη τρύπα, δεν μπορούμε να κρύψουμε το γεγονός ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν άλλες πιθανές εξηγήσεις», λέει η ερευνήτρια του Μπέρκλεϊ Τζέσικα Λου.
Η αναζήτηση για άλλους αόρατους περιπλανώμενους στον Γαλαξία θα συνεχιστεί. Με ακόμη ελαφρώς μεγαλύτερες μάζες από ό,τι όταν ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά ένα τέτοιο αντικείμενο, θα μπορούσε στη συνέχεια να αποδείξει τη φύση του ως μαύρη τρύπα με μεγαλύτερη βεβαιότητα.
Ωστόσο, είναι σαφές πώς θα είναι η περαιτέρω έρευνα. «Δεν υπάρχει άλλος τρόπος ανίχνευσης μεμονωμένες μαύρες τρύπες παρά με τη μέτρηση του φαινομένου μικροφακού», σημειώνει ο Sahu.
Ακολουθήστε μας στα κοινωνικά δίκτυα facebook, twitter, instagram, youtube, και στο Google news. Διαβάστε την e-enimerosi.com για να ενημερώνεστε για όλα τα νέα, από την Ελλάδα και τον κόσμο, κάνετε εγγραφή στην σελίδα και πατήστε το καμπανάκι για να ενημερώνεστε πρώτοι έγκαιρα και έγκυρα.
Discussion about this post