Το σύμπαν συνεχώς μας δίνει εντυπωσιακά φαινόμενα, όσο το μελετάμε, πόσο μάλλον σε ακραία περιβάλλοντα, που μπορούμε να παρατηρήσουμε στον νυχτερινό ουρανό. Αυτή τη φορά όμως έχουμε μια ανακάλυψη που μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε την βαρύτητα και την επίδρασή της στον χωροχρόνο. Αστρονόμοι κατάφεραν να καταγράψουν για πρώτη φορά και με άμεσο τρόπο, μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα, που μπορεί να παραμορφώνει τον χωροχρόνο, στρίβοντάς στον σαν πανί.
Πρόκειται για ένα φαινόμενο που ονομάζεται μετάπτωση φακού-θορύβου ή συρρίκνωση πλαισίου. Εκεί περιγράφεται ο τρόπος με τον οποίο μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα, στρίβει τον χωροχρόνο μαζί της, τραβώντας την ύλη που βρίσκεται κοντά της, όπως τα αστέρια που βρίσκονται κοντά της. Με αυτό τον τρόπο προκαλεί ταλάντωση στις τροχιές τους.
Η ομάδα επιστημόνων από τα Εθνικά Αστρονομικά Αστεροσκοπεία της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, με τη υποστήριξη του Πανεπιστημίου του Cardiff, έκαναν την μεγάλη ανακάλυψη, επιβεβαιώνοντας την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Einstein για άλλη μια φορά.
Οι επιστήμονες επικεντρώθηκαν στο AT2020afhd, ένα συμβάν παλιρροιακής διαταραχής (TDE), όπου ένα άστρο διαλύεται από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Καθώς το αστέρι καταστράφηκε, τα υπολείμματά του σχημάτισαν έναν περιστρεφόμενο δίσκο γύρω από τη μαύρη τρύπα, από τον οποίο έντονες δέσμες ύλης εκτοξεύθηκαν με ταχύτητα που πλησιάζει σχεδόν αυτή του φωτός.
Παρακολουθώντας επαναλαμβανόμενα μοτίβα τόσο στα σήματα ακτίνων Χ όσο και στα ραδιοσήματα από το συμβάν, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο δίσκος και ο πίδακας ταλαντεύονταν μαζί. Η κίνηση επαναλαμβανόταν σε έναν κύκλο 20 ημερών.
Αυτή η ιδέα είχε προταθεί πρώτη φορά από τον Albert Einstein το 1913 και στη συνέχεια είχαμε την μαθηματική μορφή αυτής της ιδέας, από τους Lense και Thirring, το 1918. Οι νέες μετρήσεις υποστηρίζουν μια βασική πρόβλεψη της γενικής θεωρίας της σχετικότητας και ταυτόχρονα βοηθούν τους επιστήμονες να διερευνήσουν την περιστροφή των μαύρων τρυπών, τη φυσική συσσώρευσης και τον τρόπο που σχηματίζονται οι πίδακες.
Ο Δρ. Cosimo Inserra από τη Σχολή Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Cardiff και συν-συγγραφέας της μελέτης, δήλωσε:
«Η μελέτη μας δείχνει τα πιο πειστικά στοιχεία μέχρι στιγμής για τη μετάπτωση Lense-Thirring, μια μαύρη τρύπα που σέρνει τον χωροχρόνο μαζί της με τον ίδιο τρόπο που μια σβούρα θα μπορούσε να σέρνει το νερό γύρω της σε μια δίνη».
«Αυτό είναι ένα πραγματικό δώρο για τους φυσικούς, καθώς επιβεβαιώνουμε προβλέψεις που έγιναν πριν από περισσότερο από έναν αιώνα. Όχι μόνο αυτό, αλλά αυτές οι παρατηρήσεις μας λένε επίσης περισσότερα για τη φύση των TDEs, όταν ένα αστέρι καταστρέφεται από τις τεράστιες βαρυτικές δυνάμεις που ασκούνται από μια μαύρη τρύπα.»
«Σε αντίθεση με προηγούμενες TDE που μελετήθηκαν, οι οποίες έχουν σταθερά ραδιοσήματα, το σήμα για το AT2020afhd έδειξε βραχυπρόθεσμες αλλαγές, τις οποίες δεν μπορέσαμε να αποδώσουμε στην απελευθέρωση ενέργειας από τη μαύρη τρύπα και τα γύρω συστατικά της. Αυτό επιβεβαιώνει περαιτέρω το φαινόμενο οπισθέλκουσας στο μυαλό μας και προσφέρει στους επιστήμονες μια νέα μέθοδο για την ανίχνευση μαύρων τρυπών».
Gmail: Η άγνωστη προθεσμία των 7 ημερών με τους αριθμούς κινητού
Για να μπορέσουν να εντοπίσουν και να απομονώσουν το σήμα ολίσθησης του πλαισίου, οι επιστήμονες συνδύασαν δεδομένα από παρατηρήσεις ακτίνων Χ από το Αστεροσκοπείο Neil Gehrels Swift (Swift) και ραδιομετρήσεις από το Very Large Array Karl G. Jansky (VLA).
Μέσω αυτών των δεδομένων μπόρεσαν να εξετάσουν τη σύνθεση, τη δομή και τη συμπεριφορά του υλικού που εμπλεκόταν στο φαινόμενο, κάνοντας χρήση ηλεκτρομαγνητικής φασματοσκοπίας, ώστε να περιγράψουν και να προσδιορίσουν το φαινόμενο.
Έτσι, κατάφεραν να αποκλείσουν άλλες πιθανές εξηγήσεις για την περίεργη συμπεριφορά του σήματος. Με αυτό τον τρόπο έμεινε μόνο μία ερμηνεία που δεν ήταν άλλη από την συστροφή του χωροχρόνου.
Η ανακάλυψη μας δίνει μια νέα μέθοδο για την ανίχνευση και την μελέτη μαύρων τρυπών. Αυτό σημαίνει πως έχουμε πλέον νέα “εργαλεία” για την ανίχνευση, εκτός από τη βαρύτητα και την περιστροφή, τα οποία μας επιτρέπουν να της χαρακτηρίσουμε και να της κατηγοριοποιήσουμε.
Όλα αυτά συμβαίνουν, επειδή η τεχνολογία προχωράει με γοργά βήματα και μας δίνει όλο και περισσότερα μέσα για να παρατηρήσουμε το Σύμπαν. Για αυτό και τεχνολογία και επιστήμη πάντα βαδίζουν μαζί και στηρίζουν η μία την άλλη.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Science Advances.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
