π
Βρέθηκε η πρώτη περιπλανώμενη μαύρη τρύπα στον Γαλαξία μας;
του Αλέξη Δεληβοριά, Διδάκτορα Φυσικής
Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι οι περιπλανώμενες μαύρες τρύπες που περιφέρονται ανάμεσα στα άστρα του Γαλαξία μας ανέρχονται σε περίπου 100 εκατομμύρια, αλλά ποτέ μέχρι σήμερα δεν είχαν κατορθώσει να εντοπίσουν κάποια από αυτές. Πρόσφατα, ωστόσο, μετά από έξι χρόνια σχολαστικών παρατηρήσεων, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble κατόρθωσε για πρώτη φορά στα χρονικά να μας δώσει άμεσες αποδείξεις για την ύπαρξη μιας περιπλανώμενης μαύρης τρύπας, μέσα από την ακριβή μέτρηση της μάζας της.
Η μαύρη τρύπα της σχετικής μελέτης βρίσκεται περίπου 5.000 έτη φωτός μακριά, στον σπειροειδή βραχίονα Τρόπιδα-Τοξότης του Γαλαξία μας, ενώ με βάση την ανακάλυψη αυτή, οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι η πλησιέστερη απομονωμένη αστρική μαύρη τρύπα στη Γη μπορεί να βρίσκεται μόλις 80 έτη φωτός μακριά.
Οι αστρικές μαύρες τρύπες αποτελούν το τελικό στάδιο της εξέλιξης των γιγάντιων άστρων του Γαλαξία μας, δηλαδή των άστρων με μάζα τουλάχιστον 20 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου. Μόλις καταναλώσουν τα πυρηνικά τους αποθέματα, τα άστρα αυτά καταρρέουν κάτω από το ίδιο τους το βάρος και στην συνέχεια εκρήγνυνται ως σουπερνόβα, την ίδια στιγμή που το «λείψανο» του πυρήνα τους «συνθλίβεται» από τη βαρύτητα σε μια μαύρη τρύπα. Τις περισσότερες φορές, οι αστρικές μαύρες τρύπες βρίσκονται σε διπλά αστρικά συστήματα. Επειδή, όμως, οι εκρήξεις αυτές δεν είναι απόλυτα συμμετρικές, η μαύρη τρύπα μπορεί να εκτιναχθεί βίαια σαν μια μπάλα κανονιού, εγκαταλείποντας το άστρο-συνοδό της και ξεκινώντας έτσι την «περιπλάνησή» της μέσα στον Γαλαξία.
Δεδομένου ότι οι απομονωμένες μαύρες τρύπες δεν εκπέμπουν ακτινοβολία, η άμεση ανίχνευσή τους με τηλεσκόπια είναι αδύνατη. Εξαιτίας, όμως, του ισχυρού βαρυτικού της πεδίου, μία μαύρη τρύπα παραμορφώνει τον χώρο γύρω της και, λειτουργώντας σαν ένα είδος μεγεθυντικού φακού, εκτρέπει και ενισχύει την ακτινοβολία οποιουδήποτε αντικειμένου ευθυγραμμίζεται πίσω της. Το φαινόμενο αυτό της βαρυτικής μικροεστίασης μάς επιτρέπει δηλαδή να ανιχνεύσουμε έμμεσα μία αστρική μαύρη τρύπα, καταγράφοντας το πώς εκτρέπει και μεγεθύνει την φωτεινότητα ενός άστρου, καθώς διέρχεται μπροστά του.
Με την βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, το οποίο μέτρησε τον βαθμό απόκλισης της εικόνας ενός άστρου που βρίσκεται 19.000 έτη φωτός μακριά από την μαύρη τρύπα, δύο ομάδες αστρονόμων κατόρθωσαν έτσι να υπολογίσουν την μάζα, την απόσταση και την ταχύτητα με την οποία κινείται η μαύρη τρύπα.
Η πρώτη ομάδα, με επικεφαλής τον Kailash Sahu του Space Telescope Science Institute στην Βαλτιμόρη, υπολόγισε ότι η περιπλανώμενη μαύρη τρύπα έχει την μάζα επτά άστρων σαν τον Ήλιο, ενώ η δεύτερη με επικεφαλής την Casey Lam του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια εκτίμησε ότι το περιπλανώμενο αντικείμενο έχει μάζα 1,6-4,4 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου. Αυτό σημαίνει ότι, εάν η πραγματική μάζα του αντικείμενου βρίσκεται πλησιέστερα προς το χαμηλό όριο του εύρους τιμών που υπολόγισε η δεύτερη ομάδα, τότε το αντικείμενο πρέπει να είναι ένας αστέρας νετρονίων, ενώ εάν βρίσκεται πλησιέστερα προς το υψηλό όριο του εύρους, τότε είναι μαύρη τρύπα.
Είτε έτσι είτε αλλιώς, όπως δήλωσε χαρακτηριστικά η Lam «πρόκειται για το πρώτο «σκοτεινό» αστρικό λείψανο που ανακαλύφθηκε να περιπλανιέται στον Γαλαξία μας, χωρίς να συνοδεύεται από άλλο άστρο», δήλωσε χαρακτηριστικά η Lam.
Φωτογραφία: Καλλιτεχνική αναπαράσταση αστρικής μαύρης τρύπας που περιπλανιέται στον Γαλαξία μας Credit: FECYT, IAC
Διαβάστε κι αυτό! Περιπλανώμενες γαλαξιακές μαύρες τρύπες - ΙΔΡΥΜΑ ΕΥΓΕΝΙΔΟΥ (eef.edu.gr)
π