Ομάδα αστρονόμων από το Ινστιτούτο Αστρονομίας (IfA) στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης εντόπισε ίσως τις πιο ενεργητικές κοσμικές εκρήξεις που έχουν παρατηρηθεί ποτέ. Αυτά τα αδιανόητα βίαια, αλλά παροδικά φαινόμενα παρατηρούνται σε ορισμένους γαλαξιακούς πυρήνες, οι οποίοι φιλοξενούν υπερμαζικές μαύρες τρύπες. Γι’ αυτό και στην αγγλική ορολογία ονομάζονται Extreme Nuclear Transients (Ακραία Πυρηνικά Μεταβατικά Φαινόμενα, ENT). Τα ENT εκλύουν τουλάχιστον διπλάσια ενέργεια ακόμη και από τις ισχυρότερες εκρήξεις που έχουμε ανιχνεύσει έως τώρα και η περαιτέρω μελέτη τους θα ανοίξει ένα νέο παράθυρο στις φυσικές διεργασίες των υπερυψηλών ενεργειών. 

Οι εκρήξεις ENT προέρχονται από άστρα με τουλάχιστον τριπλάσια μάζα από αυτήν του Ήλιου, τα οποία διέρχονται σε πολύ μικρή απόσταση δίπλα από μία γαλαξιακή μαύρη τρύπα και κυριολεκτικά διαλύονται από το πανίσχυρο βαρυτικό της πεδίο. Τα υλικά του άστρου, καθώς έλκονται από την ακραία βαρυτική της έλξη, στροβιλίζονται γύρω της, σχηματίζοντας έναν ταχύτατα περιστρεφόμενο δίσκο υλικών, που ονομάζεται δίσκος  προσαύξησης. Εξαιτίας των ακραίων βαρυτικών δυνάμεων και της τριβής που αναπτύσσεται μεταξύ τους, τα σωματίδια του δίσκου στροβιλίζονται με όλο και μεγαλύτερη ταχύτητα, όλο και πλησιέστερα προς τον ορίζοντα γεγονότων της, και θερμαίνονται σε εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, εκλύοντας ακτινοβολία σε ολόκληρο το εύρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. 

Τέτοια φαινόμενα είναι εξαιρετικά σπάνια. Όταν συμβαίνουν, ωστόσο, απελευθερώνουν τεράστια ποσά ενέργειας και μεγάλης διάρκειας εκλάμψεις, οι οποίες μπορούν στη συνέχεια να ανιχνευθούν από τα τηλεσκόπιά μας. «Την τελευταία δεκαετία, η επισκόπηση του ουρανού στο ορατό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος έχει οδηγήσει στον εντοπισμό αρκετών τέτοιων «παροδικών» φαινομένων, τα οποία ενεργοποιούνται από αυτόν τον μηχανισμό της προσαύξησης, με χαρακτηριστικότερο ίσως παράδειγμα τα γεγονότα παλιρροϊκής διάσπασης (TDE)», εξηγεί ο Jason Hinkle, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης στο πλαίσιο της διδακτορικής του έρευνας στο IfA.

Τα ENT, ωστόσο, είναι αδιανόητα πιο ισχυρά, καθώς χαρακτηρίζονται από σημαντικά μεγαλύτερη φωτεινότητα και διάρκεια σε σχέση με ένα τυπικό TDE, ενώ απελευθερώνουν και τουλάχιστον διπλάσια ενέργεια. Σύμφωνα με τους συγγράφεις της σχετικής μελέτης, οι διαφορές αυτές μεταξύ των TDE και των ENT οφείλονται στο γεγονός ότι τα πρώτα προκαλούνται από άστρα με μάζα το πολύ διπλάσια από αυτήν του Ήλιου, ενώ τα ENT από τον διαμελισμό άστρων με τουλάχιστον τριπλάσια μάζα, ο οποίος προκαλείται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που περικλείουν τη μάζα τουλάχιστον 100 εκατ. άστρων σαν τον Ήλιο.

Ο Hinkle ξεκίνησε την έρευνά του για τα ENT στην αρχή των διδακτορικών του σπουδών, μελετώντας δεδομένα από την αποστολή Gaia του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος ESA. Η αναζήτησή του αυτή αποκάλυψε δύο πιθανά σήματα, καθένα απ’ τα οποία προερχόταν από την ευρύτερη περιοχή του πυρήνα ενός μακρινού γαλαξία, γεγονός που επιβεβαιώνει την ιδιότητά τους ως «πυρηνικών» παροδικών φαινομένων. Οι μεγάλες χρονικές τους κλίμακες και οι υψηλές μέγιστες φωτεινότητές τους, από την άλλη, καταδεικνύουν ότι όντως προέρχονται από τον μηχανισμό της προσαύξησης σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.

Τα ENT παρέχουν ένα πολύτιμο νέο εργαλείο για τη μελέτη των γιγάντιων μαύρων οπών σε μακρινούς γαλαξίες. Δεδομένου ότι είναι τόσο φωτεινά, μπορούν να παρατηρηθούν σε τεράστιες κοσμικές αποστάσεις, και η περαιτέρω μελέτη τους θα βοηθήσει μεταξύ άλλων τους αστρονόμους στην προσπάθειά τους να διευρύνουν τις γνώσεις τους για τον τρόπο με τον οποίο οι γαλαξιακές μαύρες τρύπες αυξάνουν τη μάζα τους, σε μια εποχή που το Σύμπαν είχε ηλικία μικρότερη από 7 δισ. έτη.

Η σχετική έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances τον Ιούνιο του 2025.

Πηγή: Astronomers observe the biggest booms since the Big Bang – Physics World 

Φωτογραφία: Στιγμιότυπο προσομοίωσης γεγονότος παλιρροϊκής διάσπασης [Credit: NASA/S. Gezari (JHU)/J. Guillochon (UCSC)].

π