Τετάρτη, 30 Απριλίου 2008

Αποβολή μαύρης τρύπας από τον γαλαξία της

Καλλιτεχνική απεικόνιση του γεγονότος
Με μια τεράστια έκρηξη βαρυτικών κυμάτων που συνοδεύει την συγχώνευση δύο μελανών οπών, η νέα μελανή οπή που σχηματίσθηκε αποβλήθηκε από τον γαλαξία της με ταχύτητα χιλιάδων χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Παρ' όλο που το ακραίο αυτό γεγονός προβλέπεται από τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται στη φύση.
Όταν συγχωνεύονται δύο μαύρες τρύπες, δημιουργούνται κύματα βαρυτικής ακτινοβολίας που διαδίδονται προς το εξωτερικό του γαλαξία με την ταχύτητα του φωτός. Τα βαρυτικά κύματα ακολουθούν κυρίως μία κατεύθυνση, ενώ η μαύρη τρύπα ωθείται προς την αντίθετη. Πρόκειται για ένα φαινόμενο που μοιάζει με την ανάκρουση ενός όπλου κατά τον πυροβολισμό ή την εκτόξευση ενός πυραύλου. Η μαύρη τρύπα αποβάλεται από το κέντρο του γαλαξία κι αν η ταχύτητα της ώθησης αυτής είναι αρκετά υψηλή, τότε διαφεύγει εντελώς από αυτόν.
Η ομάδα του Ινστιτούτου Max Planck για την εξωγήινη φυσική υπό την Stefanie Komossa, επιβεβαίωσε παρατηρησιακά για πρώτη φορά ότι τέτοια ακραία γεγονότα - που μέχρι τώρα ήταν ορατά μόνο σε προσομοιώσεις των υπερ- υπολογιστών - συμβαίνουν πραγματικά.
Αυτό που τράβηξε την προσοχή των αστροφυσικών ήταν η υψηλή ταχύτητα - 2650 km/s - της ανάκρουσης η οποία μετρήθηκε μέσω του εύρους των γραμμών εκπομπής αερίου γύρω από τη μαύρη τρύπα. Με την ταχύτητα αυτή, το ταξίδι Νέα Υόρκη - Λος Άντζελες θα διαρκούσε λιγότερο από δύο δευτερόλεπτα. Η ανάκρουση της μαύρης τρύπας - η οποία έχει μια μάζα αρκετών εκατοντάδων εκατομμυρίων ηλιακών μαζών - ήταν τόσο ισχυρή που εκτινάχθηκε από τον γαλαξία της σαν καταπέλτης.
Εκτός από τις γραμμές εκπομπής αερίου γύρω από τη μαύρη τρύπα, οι αστρονόμοι παρατήρησαν ακόμη μια λεπτή λωρίδα γραμμών εκπομπής που έμεινε στον γαλαξία και προέρχεται από την διεγέρση του αερίου του κατά την ανάκρουση.
,
Το αέριο που κινείται γύρω από τη μαύρη τρύπα - ο λεγόμενος δίσκος προσαύξησης - συνεχίζει να την " τρέφει " για εκατομμύρια χρόνια. Καθώς ο δίσκος αυξάνεται, το αέριο λάμπει στις ακτίνες Χ.
Η ομάδα της Δρ. Komossa ανίχνευσε πράγματι την εκπομπή ακτίνων Χ οι οποίες προέρχονται από τον δίσκο προσαύξησης της μαύρης τρύπας που βρίσκεται σε απόσταση 10 δισεκατομμυρίων ετών. Κατά τύχη, ο δορυφόρος ROSAT είχε σαρώσει την περιοχή και σε μια άκρη του οπτικού του πεδίου είχε ανακαλύψει μια πηγή ακτίνων Χ η οποία αντιστοιχεί στον μακρινό γαλαξία απ' όπου αποβλήθηκε η μαύρη τρύπα.
Η ανακάλυψη αυτή είναι πολύ συμαντική καθώς αποδεικνύει έμμεσα ότι οι μαύρες τρύπες πράγματι συγχωνεύονται κι ότι μερικές φορές οι συγχωνεύσεις αυτές συνοδεύονται από μεγάλες ωθήσεις. Ένα άλλο συμπέρασμα είναι ότι θα πρέπει να υπάρχουν γαλαξίες χωρίς μαύρες τρύπες στα κέντρα τους, καθώς επίσης και μαύρες τρύπες οι οποίες περιπλανώνται στο Σύμπαν ανάμεσα στους γαλαξίες.
Τα συμπεράσματα αυτά θέτουν καινούργια ερωτήματα στους επιστήμονες : Μήπως οι γαλαξίες κι οι μαύρες τρύπες εξελίχθηκαν παράλληλα στο πρώϊμο Σύμπαν ; Ή μήπως υπήρχε ένας πληθυσμός γαλαξιών που είχε απαλλαγεί από τις κεντρικές μαύρες τρύπες ; Κι αν είναι έτσι, ποιά ήταν η διαφορά της εξέλιξης των γαλαξιών αυτών από εκείνους που τις διατήρησαν ; Οι αστροφυσικοί, με στενή συνεργασία θεωρίας και παρατήρησης, ετοιμάζονται ν' απαντήσουν στα ερωτήματα αυτά.
Διάφοροι επίγειοι και διαστημικοί ανιχνευτές όπως για παράδειγμα ο διαστημικός ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων LISA, πρόκειται να εκτοξευθούν. Παράλληλα, οι θεωρητικοί επιστήμονες θ' αναπτύξουν λεπτομερέστερα μοντέλα μεγάλων ωθήσεων και θα μελετήσουν τις επιπτώσεις τους στην εξέλιξη των γαλαξιών και των μελανών οπών.
Πηγές στοιχείων : Ινστιτούτο Max Plank κι η ιστοσελίδα που ήδη αναφέρθηκε.
Μετάφραση από τ' αγγλικά : Σοφία Πάνου, Ιανουάριος 2009.

Δεν υπάρχουν σχόλια: