Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb ανακάλυψε την πιο μακρινή κολοσσιαία μαύρη τρύπα μέχρι σήμερα, τόσο μακριά από εμάς, που δημιουργήθηκε στους πρώτους γαλαξίες του Σύμπαντος.
Οι μαύρες τρύπες ξεκίνησαν από θεωρία πριν από 50 χρόνια και πλέον, σαν μια απάντηση σε ορισμένα προβλήματα φυσικής που παρουσιάστηκαν και πλέον οι αστρονόμοι μπορούν να τις δουν, χάρει στα παρουσιάστηκαν πολύ δυνατά τηλεσκόπια. Τα μαθηματικά δεν λένε ποτέ ψέματα και τότε έλεγαν πως υπάρχουν. Όπως φαίνεται όντως υπάρχουν και πλέον μπορούμε να τις ανιχνεύσουμε και να τις δούμε.
Τώρα, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες είναι πλήρως αποδεκτές από την επιστημονική κοινότητα και πλέον έχουμε και φωτογραφίες τους, από τα τεράστια, συγχρονισμένα ραδιοτηλεσκόπια. Το James Webb όμως, είναι αυτή τη στιγμή το κορυφαίο τηλεσκόπιο υπέρυθρων και το καθήκον του είναι να δει τις απαρχές του σύμπαντος. Ένα από αυτά που θέλει να παρατηρήσει είναι ο σχηματισμός των πρώτων υπερμεγεθών μαύρων τρυπών. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο περιοδικό Nature και τα δημοσίευσε εκ νέου η NASA, για την Εβδομάδα Μαύρης Τρύπας.
Η κολοσσιαία μαύρη τρύπα βρέθηκε στο κέντρο του GN-Z11, ενός τρομερά φωτεινού γαλαξία, που ήταν ζωντανός ήδη όταν το σύμπαν ήταν μόλις 430 εκατομμυρίων ετών. Πρόκειται για τα βρεφικά χρόνια του σύμπαντος, που πλέον μετράει σχεδόν 14 δισεκατομμύρια χρόνια.
Οι μαύρες τρύπες είναι από τα πιο ανεξερεύνητα φαινόμενα στο διάστημα. Είναι πρακτικά αδύνατο να τις παρατηρήσουμε στο σύνολό τους, όπως τα άστρα και τους πλανήτες. Παρουσιάζουν ένα όριο, που ονομάζεται ορίζοντας γεγονότων. Αυτό είναι το σημείο που δεν υπάρχει επιστροφή, ούτε για το φως. Αν κάτι περάσει τον ορίζοντα γεγονότων δεν υπάρχει τρόπος για να ξεφύγει.
Το πιο κοινό είδος μαύρης τρύπας είναι οι αστρικές, που δημιουργήθηκαν από κάποιο αστέρι, μεγαλύτερο από τον Ήλιο μας, που όταν έκαψε όλα του τα καύσιμα, κατέρρευσε λόγω της βαρύτητας. Συνήθως η κατάρρευση συνοδεύεται από μια τεράστια έκρηξη supernova. Μετά την έκρηξη, τα υλικά του αστεριού συγκεντρώνονται σε μια μικρή περιοχή, με την μάζα να συγκεντρώνεται σε ένα σημείο με τρομερά μεγάλη πυκνότητα. Αυτό δημιουργεί τεράστια βαρύτητα που τραβάει τα πάντα, ακόμα και το φως.
Το πως σχηματίστηκαν όμως οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, που έχουν μάζα δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από την ήλιο, είναι κάτι που παραμένει ακόμα μυστήριο. Θεωρίες υπάρχουν, όμως ακόμα δεν έχουμε καταφέρει να παρατηρήσουμε την δημιουργία τους. Αυτές οι τεράστιες μαύρες τρύπες, βρίσκονται συνήθως στα κέντρα των γαλαξιών. Οι πρόσφατες παρατηρήσεις του Hubble, ενισχύουν την θεωρία πως αυτές οι μαύρες τρύπες ξεκίνησαν από τα νέφη στον πυρήνα ενός γαλαξία, όπου η πληθώρα υλικών δημιουργεί πολλά νέα αστέρια με γρήγορους ρυθμούς. Όμως οι επιστήμονες συνεχίζουν να το ερευνούν.
Μια ομάδα επιστημόνων έκανε χρήση του James Webb και μπόρεσε να δει το κέντρο του GN-Z11 γαλαξία. Εκεί βρήκε την κολοσσιαία μαύρη τρύπα.
«Βρήκαμε εξαιρετικά πυκνό αέριο που είναι συνηθισμένο κοντά σε υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που καταβροχθίζουν αέρια», δήλωσε ο Roberto Maiolino, ο κύριος ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ στο Ηνωμένο Βασίλειο, σε μια δήλωση . «Αυτές ήταν οι πρώτες σαφείς υπογραφές ότι ο GN -Το z11 φιλοξενεί μια μαύρη τρύπα που καταβροχθίζει την ύλη.”
Στην συνέχεια η ομάδα βρήκε ενδείξεις ηλεκτρικά φορτισμένων χημικών ουσιών, που συνήθως βρίσκονται κοντά σε ενεργές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Η ομάδα παρατήρησε επίσης πως ο αρχαίος γαλαξίας παρουσιάζει έναν “ισχυρό άνεμο”, κάτι που συνδέεται με υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που είναι πολύ πεινασμένες και ρουφάνε τα πάντα.
While studying one of the most distant galaxies ever observed with #NASAWebb, astronomers found evidence that GN-z11 hosts a central, supermassive black hole. It is the farthest active supermassive black hole spotted to date: https://t.co/Tu8sCau24v #BlackHoleWeek pic.twitter.com/YebM3RGzro
— Space Telescope Science Institute (@SpaceTelescope) May 6, 2024
Με όλες τις ενδείξεις, η ομάδα πιστεύει πως ο GN-Z11 φιλοξενεί μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του, με μάζα όσο 1 εκατομμύρια ήλιους.
Μια άλλη ομάδα που μελετάει τον GN-Z11 και τα αστέρια πρώτης γενιάς, γνωστά και ως “Πληθυσμούς ΙΙΙ”. Πρόκειται για αστέρια που σχηματίστηκαν στο πρώιμο σύμπαν, πριν δημιουργηθούν στοιχεία βαρύτερα από το ήλιο.
Τα περισσότερα από τα στοιχεία του σύμπαντος, προέρχονται από τις τεράστιες εκρήξεις αυτών των αστεριών. Τα πρώτα αστέρια αποτελούνταν πιθανότατα εξολοκλήρου από υδρογόνο και ήλιο, που ήταν και το πρωτόγονο υλικό που έδωσε η Μεγάλη Έκρηξη.
Τεράστιες κηλίδες υπάρχουν στο κέντρο της Γης, αλλά τι ρόλο παίζουν;
Τα μέχρι στιγμής δεδομένα, δείχνουν συστάδες ηλίου γύρω από τεράστιους γαλαξίες, από τα πρώιμα χρόνια του Σύμπαντος. Η εικασίες λένε πως αυτοί οι θύλακες πυκνού αερίου, κατέρρευσαν και σχημάτισαν αστρικά σμήνη Πληθυσμού III. Η ομάδα πιστεύει πως έχει εντοπίσει τέτοιες συστάδες στο “φωτοστέφανο” που περιβάλλει τον γαλαξία.
Η απόδειξη ύπαρξης αυτών των άστρων, θα είναι μια από τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις της σύγχρονης αστροφυσικής.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature.
