ΟJ 287

Δυαδικό σύστημα μαύρων τρυπών

Κβάζαρ ΟJ 287

Απόσταση : 3.5 δισεκατομμύρια έτη φωτός

Οι αστρονόμοι επιβεβαίωσαν την δυαδική φύση του κβάζαρ OJ 287, μια πολύ μεγάλη μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός πολύ μακρινού γαλαξία που βρίσκεται στον αστερισμό του Καρκίνου.

Μια κεντρική μεγάλη μαύρη τρύπα, με μια μάζα ίση με 18 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου, έχει μια μικρότερη συνοδό που περιστρέφεται γύρω από αυτή κι η αλληλεπίδραση του συστήματος με το περιβάλλον του δημιουργεί αλλαγές φωτεινότητας που επιτρέπουν στους αστρονόμους να μελετήσουν την εξέλιξη της τροχιάς. Η εξέλιξη αυτή κυριαρχείται από την εκπομπή βαρυτικών κυμάτων, μια από τις πιο εξωτικές προβλέψεις της θεωρίας της σχετικότητας του Άϊνστάιν.

Μια πρόσφατη ανακάλυψη του Αστεροσκοπείου Calar Alto που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature, επιβεβαίωσε γι' ακόμα μια φορά την εκατοενταετή θεωρία.

Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι οι πολύ μεγάλες μαύρες τρύπες που κρύβονται στα κέντρα των περισσότερων γαλαξιών παραμένουν σιωπηλές - όπως στην περίπτωση του Γαλαξία μας - κι ανιχνεύονται δύσκολα. Σε άλλες περιπτώσεις όμως, περιβάλλονται από δίσκους υλικού που πέφτει στο εσωτερικό τους ( δίσκοι προσαύξησης ). Κατά την πτώση του, το υλικό αυτό θερμαίνεται κι εκπέμπει πελώριες ποσότητες ακτινοβολίας : σε αυτή την περίπτωση, ο ενεργός πυρήνας του γαλαξία είναι ένα κβάζαρ.
Ένα από τα αντικείμενα αυτά είναι το κβάζαρ OJ 287, το κέντρο ένός γαλαξία που απέχει 3.5 δισεκατομμύρια έτη φωτός, στον αστερισμό του Καρκίνου. Πέρα από την κανονική του δραστηριότητα, το αντικείμενο αυτό έχει την ιδιαιτερότητα ότι κάθε 12 χρόνια εκπέμπει περιοδικούς σχεδόν παλμούς ενέργειας. Η μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Nature επιβεβαιώνει μία από τις πιθανές ερμηνείες της συμπεριφοράς αυτής : το κβάζαρ ενισχύεται από ένα δυαδικό σύστημα μαύρων τρυπών.

Μια μαύρη τρύπα μεγάλης μάζας περιβάλλεται από ένα δίσκο προσαύξησης : η κλασσική εικόνα ενός κβάζαρ. Μια δεύτερη όμως, πολύ ελαφρότερη, περιστρέφεται γύρω από τη μεγάλη εκτινάσσοντας υλικό προς στον δίσκο προσαύξησης δύο φορές ανά περιστροφή : η εκτίναξη αυτή δημιουργεί τους σχεδόν περιοδικούς παλμούς.
Η ερευνητική ομάδα, υπό την καθοδήγηση του Δόκτορα Mauri Valtonen του Πανεπιστημίου Turku της Φιλανδίας, ανέλευσε προσεκτικά τη συμπεριφορά του συστήματος. Χρονομετρώντας την αλλαγή φωτεινότητας για πολλά χρόνια, κατόρθωσε να σχεδιάσει την τροχιά της μικρής μαύρης τρύπας, πράγμα που επέτρεψε την ακριβή μέτρηση της μάζας της μεγάλης : 18 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες.

Παρακολουθώντας επίσης την εξέλιξη της τροχιάς, διαπίστωσε ότι το μέγεθος και η διεύθυνσή της μεταβάλλονται σύμφωνα με τις προβλέψεις της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάϊν για τα ακραία βαρυτικά πεδία, τα οποία ωστόσο παρατηρούνται πολύ σπάνια. Η μελέτη επαληθεύει την θεωρία, καθώς αναδεικνύει ξεκάθαρα την λειτουργία των βαρυτικών κυμάτων : το δυαδικό σύστημα συρρικνώνεται κι εξελίσσεται με τρόπο που εξηγείται μόνο από την απώλεια τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας, υπό μορφή βαρυτικής ακτινοβολίας.

Οι παρατηρήσεις που κατέστησαν δυνατή την ανακάλυψη αυτή έγιναν με τη συνεργασία αστεροσκοπείων της Ιαπωνίας, της Κίνας, της Τουρκίας, της Ελλάδας, της Φινλανδίας, της Πολωνίας, της Μ. Βρετανίας και της Ισπανίας. Πάνω από 25 αστρονόμοι από 10 χώρες πήραν μέρος στις παρατηρήσεις. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα τηλεσκόπια που πήραν μέρος ήταν μικρής διαμέτρου ( μόνο δύο από αυτά ήταν περίπου 2.5 μ. ) ενώ σημαντικός ήταν κι ο αριθμός των ερασιτεχνών αστρονόμων που συμμετείχαν με τα δικά τους τηλεσκόπια.

.

Καλλιτεχνική απεικόνιση για τα σύμπαντα - βρέφη

Καλλιτεχνική απεικόνιση της ιδέας του σύμπαντος βρέφους, όπου το Σύμπαν μας συνδέεται μ' έναν άπειρο αριθμό άλλων μέσω γεφυρών που ονομάζονται σκουληκότρυπες, ενώ το καθένα από αυτά σύμπαντα συνδέεται με τα άλλα.

Είν' ένα θέμα που μούκανε μεγάλη εντύπωση καθώς η μαύρη τρύπα συμπεριφέρεται σαν αστέρι. Γράφοντας για τις μαύρες τρύπες πριν λίγο καιρό, το σκέφτηκα για πρώτη φορά όταν είδα την σφαίρα του Κερ. Είναι σφαιρικά αντικείμενα, όπως τ' αστέρια. Ο Χώκινγκ λέει ότι η ύλη που πέφτει μέσα καταλήγει σε μια άσπρη τρύπα η οποία οδηγεί σ' ένα σύμπαν βρέφος. Δεν είναι εύκολο ν' αντιληφθεί κανείς τι είναι μια μαύρη τρύπα, πολύ περισσότερο όταν οδηγεί σε άσπρες. Ο Χώκινγκ λέει ότι αυτά τα σύμπαντα βρέφη ενώνονται στη συνέχεια με το δικό μας αλλά δεν ξέρουμε που. Λαμβάνοντας υπ'οψη το τι καταβροχθίζει μια μαύρη τρύπα, δεν το βλέπω ότι όλ' αυτά τα βρέφη περιστρέφονται μαζί της.

Μέχρι εδώ δηλαδή καταλαβαίνω ότι είναι ένα διαμπερές αστέρι το οποίο παράγει νέα σύμπαντα συνεχώς ενώ περιστρέφεται. Τα σύμπαντα αυτά μένουν στον τόπο που τα άφησε κι η ίδια συνεχίζει στην τροχιά της.

Σκέφτομαι ακόμα ότι θα μπορούσε να συμβαίνει ότι μόνο οι μαύρες τρύπες μεγάλου μεγέθους θα μπορούσαν να παράγουν σύμπαντα ικανά να επιζήσουν και ν' αναπτυχθούν. Ότι ίσως δηλαδή υπάρχει κάποιο όριο, όπως και με το σχηματισμό των αστεριών, όπου δεν επιτυγχάνουν όλοι οι σχηματισμοί - να λάμψουν αξιοπρεπώς - αλλά όλα τα ουράνια σώματα έχουν το ρόλο τους στην συμπαντική σύσταση.

Στην προκειμένη περίπτωση μοιάζει ότι η μεγάλη μαύρη τρύπα έχει όλα τα προσόντα να τροφοδοτεί σταθερά το σύμπαν που παράγει, ενώ η περιστρεφόμενη μικρή δεν τάχει. Οπωσδήποτε και η μεγάλη περιστρέφεται γύρω από κάποιο κέντρο, δεν είναι ακίνητη. Και το κέντρο αυτό είναι οπωσδήποτε βαρύτερο από αυτήν. Είναι σίγουρο ότι πολλά έχουν ακόμα ν' ανακαλυφθούν.

Πηγές στοιχείων : Calar Aalto κι η ιστοσελίδα που ήδη αναφέρθηκε.

Μετάφραση από τ' αγγλικά : Σοφία Πάνου, Νοέμβριος 2008.