Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες είναι ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του Σύμπαντος. Ξέρουμε πως υπάρχουν, μάλιστα έχουμε μία στον κέντρο του Γαλαξία μας, όμως δε γνωρίζουμε πολλά για το πως σχηματίζονται. Αυτές οι μαύρες τρύπες έχουν τεράστια μάζα και ζυγίζουν από εκατομμύρια μέχρι δισεκατομμύρια Ήλιους και συνήθως βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών. Όταν έχουμε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός γαλαξία, αποτελεί το βαρυτικό του κέντρο, που γύρω του περιστρέφονται τα άστρα και τα ηλιακά συστήματα.
Αυτές οι μαύρες τρύπες αναπτύσσονται αργά, μια σταδιακή συσσώρευση μάζας από έναν σπόρο στο μέγεθος ενός μόνο πυρήνα αστεριού; Ή μήπως σχηματίζονται απευθείας από την κατάρρευση γιγάντιων νεφών ύλης στο διάστημα, τόσο πυκνών που δεν μπορούν να αντισταθούν στην εσωτερική έλξη της δικής τους βαρύτητας;
Μια νέα ανακάλυψη όμως, ίσως μας δώσει μια απάντηση, τουλάχιστον εν μέρει. Ένα ζεύγος γαλαξιών, 8.3 δισεκατομμύρια έτη φωτός από εμάς, φαίνεται να έχει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα σε διαδικασία σχηματισμού. Αν συμβαίνει αυτό, είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε αυτή τη διαδικασία σε δράση, ένα ζωτικό και πρωτοφανές κομμάτι του παζλ σχηματισμού υπερμεγέθων μαύρων τρυπών.
«Νομίζουμε ότι γινόμαστε μάρτυρες της γέννησης μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας – κάτι που δεν έχει ξαναδεί κανείς», λέει ο αστρονόμος Pieter van Dokkum του Πανεπιστημίου Yale στις ΗΠΑ.
Το φαινόμενο ανακαλύφθηκε σε ένα ζεύγος γαλαξιών κατά τη σύγκρουσή τους, προσανατολισμένοι έτσι ώστε η διαμόρφωσή τους να μοιάζει με ένα σχήμα οκτώ ή σύμβολο του απείρου. Οι ερευνητές ονόμασαν το αντικείμενο γαλαξία του Απείρου και είναι πραγματικά μια ιδιορρυθμία που ανακαλύφθηκε σε μια αναζήτηση ιδιορρυθμιών στην έρευνα JWST COSMOS-Web του Σύμπαντος.
Κάθε ένας από τους δύο γαλαξίες, έχει τη δική του λαμπρή υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του. Όμως, στο σημείο που οι δύο λοβοί τέμνονται και επικαλύπτονται, παρατηρείται μια τρίτη, έντονη και λαμπερή κηλίδα.
Οι ερευνητές μελέτησαν προσεκτικά αυτή την κηλίδα σε πολλαπλά μήκη κύματος και έμειναν έκπληκτοι όταν βρήκαν τα σημάδια μιας τρίτης υπερμεγέθους μαύρης τρύπας, μια έκρηξη μεταξύ των δύο λοβών του γαλαξία του Απείρου.
«Αναρωτηθήκαμε: πώς μπορούμε να το κατανοήσουμε αυτό;» λέει ο van Dokkum.
Όταν ανέλυσαν πιο προσεκτικά το υλικό γύρω από το σημείο, φάνηκε πως πρόκειται για μια νεοσχηματισμένη μαύρη τρύπα, σε μια σε μια εκτεταμένη περιοχή θερμού αερίου. Αυτό πηγαίνει το όλο σύστημα προς άλλη κατεύθυνση. Δεν έχουμε την κατάρρευση ενός μεγάλου αστέρα, αλλά την άμεση κατάρρευση των αερίων.
«Σε αυτήν την περίπτωση, δύο δισκοειδείς γαλαξίες συγκρούστηκαν, σχηματίζοντας τις δακτυλιοειδείς δομές των αστεριών που βλέπουμε. Κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης, το αέριο μέσα σε αυτούς τους δύο γαλαξίες δέχεται κραδασμούς και συμπιέζεται. Αυτή η συμπίεση μπορεί να είναι αρκετή για να σχηματίσει έναν πυκνό κόμπο που στη συνέχεια κατέρρευσε σε μια μαύρη τρύπα», εξηγεί ο van Dokkum.
«Ενώ τέτοιες συγκρούσεις είναι σπάνια γεγονότα, πιστεύεται ότι παρόμοιες ακραίες πυκνότητες αερίων ήταν αρκετά συχνές στις πρώτες κοσμικές εποχές, όταν άρχισαν να σχηματίζονται οι γαλαξίες».
Πιο κοντά από ποτέ σε ένα καθολικό εμβόλιο κατά του καρκίνου
Εδώ και καιρό είχε προταθεί η ιδέα πως οι συγκρούσεις γαλαξιών μπορεί να οδηγήσουν στην ανάπτυξη υπερμεγέθων μαύρων τρυπών. Όταν τα δύο γαλαξίες συγχωνεύονται, οι κεντρικές μαύρες τρύπες τους έλκονται αναπόφευκτα από τη βαρυτική τους δύναμη, τελικά συγκρούονται και συγχωνεύονται για να σχηματίσουν μια μεγαλύτερη μαύρη τρύπα.
Μάλιστα, παρόμοιες συγκρούσεις γαλαξιών ήταν κρίσιμες για την δημιουργία εξελίχθηκαν οι γαλαξίες στο πρώιμο Σύμπαν. Ο δικός μας Γαλαξίας μάλιστα, πιστεύεται πως έχει υποστεί πολλαπλές τέτοιες συγχωνεύσεις στο παρελθόν.
Αυτή η υπόθεση είναι ορθή, αλλά δεν απαντά στο ερώτημα πώς σχηματίστηκαν οι λιγότερο ογκώδεις, αλλά παρόλα αυτά υπερμεγέθεις, μαύρες τρύπες στα κέντρα αυτών των γαλαξιών. Ένα αυξανόμενο σύνολο στοιχείων υποστηρίζει το μοντέλο της άμεσης κατάρρευσης, αλλά δεν έχουμε δει τη διαδικασία στην πράξη.
«Αυτό είναι ό,τι πιο πιθανό είναι να δούμε με σιγουριά», λέει ο van Dokkum.
Δύο άρθρα που περιγράφουν την ανακάλυψη έχουν υποβληθεί στο The Astrophysical Journal Letters . Μπορούν να βρεθούν στο arXiv εδώ και εδώ.
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/.
