ΔΙΑΣΤΗΜΑ

Αστρονόμοι κατάφεραν για πρώτη φορά να «δουν» πίσω από μαύρη τρύπα!

Αστρονόμοι για πρώτη φορά κατάφεραν να παρατηρήσουν φως προερχόμενο από την περιοχή πίσω από μια μελανή οπή. Η εν λόγω υπερμεγέθης μελανή οπή ζυγίζει 10 εκατομμύρια φορές όσο ο Ήλιος, έχει διάμετρο ίση με 30 εκατομμύρια χιλιόμετρα και βρίσκεται σε απόσταση 800 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη, στο κέντρο του σπειροειδή γαλαξία I Zwicky 1.

Μελετώντας δεδομένα από τα διαστημικά τηλεσκόπια XMM-Newton (X-ray Multi-Mirror Mission) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και NuSTAR  (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) της NASA, ομάδα επιστημόνων του Πανεπιστημίου του Stanford στις Η.Π.Α. με επικεφαλής τον Δρ. Dan Wilkins παρατήρησε εξαιρετικά λαμπρές εκλάμψεις ακτινών Χ προερχόμενες από την περιοχή της συγκεκριμένης μελανής οπής.

Γύρω από τέτοια συμπαγή αντικείμενα υπάρχει δίσκος υπέρθερμων αερίων που στροβιλιζόμενα καταλήγουν στην μελανή οπή και προσαυξάνουν τη μάζα της. Η ακτινοβολία Χ στην προκειμένη περίπτωση ανακλάστηκε σε αυτά τα αέρια και επιστρέφοντας έδωσε την ευκαιρία στα διαστημικά τηλεσκόπια να παρατηρήσουν με μια μικρή καθυστέρηση επιπρόσθετες ασθενέστερες εκλάμψεις. Θα έλεγε κανείς ότι οι δευτερεύουσες αυτές εκλάμψεις αποτελούν μιας μορφής «ηχώ», έναν «αντίλαλο» ακτινοβολίας.

Πιο συγκεκριμένα: H ακτινοβολία ανακλάστηκε στο αέριο που υπάρχει στην περιοχή πίσω από τη μελανή οπή και έπειτα, αντί να απορροφηθεί από τη μελανή οπή και να μην μπορεί να γίνει ποτέ ορατή -αφού από ένα τέτοιο αντικείμενο δεν μπορεί να διαφύγει τίποτα, ούτε ακόμα και το φως-, η πορεία της καμπυλώθηκε και επέτρεψε την ανίχνευσή της από τα διαστημικά τηλεσκόπια.

Η παρατήρηση αυτή επιβεβαίωσε για ακόμη μία φορά τις προβλέψεις του A. Einstein σχετικά με τις μελανές οπές. Σύμφωνα με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας οι μελανές οπές χάρη στις τεράστιες μάζες τους και στην ισχυρότατη βαρύτητα καμπυλώνουν τον χώρο γύρω τους. Η καμπύλωση αυτή υπαγορεύει στο φως πώς να κινηθεί.

Η ανακλώμενη από τον δίσκο αερίων ακτινοβολία που ανίχνευσαν τα διαστημικά παρατηρητήρια ακτινών Χ NuSTAR και XMM-Newton χαρακτηρίζεται από μήκος κύματος το οποίο μεταβάλλεται ελαφρώς κατά την πορεία της γύρω από τη μελανή οπή. Χάρη στο δεδομένο αυτό, αλλά και στο γεγονός ότι αυτές οι ανακλάσεις παρατηρούνται σε διαφορετικούς χρόνους, ανάλογα με το σημείο του δίσκου στο οποίο ανακλάστηκαν, η ακτινοβολία αυτή μπορεί να δώσει πολύτιμες πληροφορίες για όσα συμβαίνουν στην περιοχή της μελανής οπής.

Η «ανακάλυψη» έγινε με αφορμή την έρευνα σχετικά με το στέμμα ακτινών Χ των μελανών οπών. Οι αστρονόμοι υποστηρίζουν ότι το στέμμα αυτό είναι το αποτέλεσμα της συνεχούς απορρόφησης στροβιλιζόμενων αερίων από τη μελανή οπή. (Μπορεί κανείς να φανταστεί την κίνηση των αερίων, όπως την δίνη που σχηματίζει το νερό σε μια μπανιέρα.) Ο δίσκος αερίων που περιβάλλει τη μελανή οπή έχει θερμοκρασία που φτάνει τους εκατομμύρια βαθμούς και δημιουργεί μαγνητικά πεδία που «συστρέφονται» σχηματίζοντας «κόμπους». Αυτοί οι «κόμποι» τελικά σπάνε απελευθερώνοντας την ενέργεια που είχαν αποθηκευμένη. Προκαλείται έτσι θέρμανση της γύρω περιοχής και παράγεται το στέμμα ακτινών Χ.

Σχετικά με τον μηχανισμό με τον οποίο παράγονται οι λαμπρές εκπομπές ακτινών Χ του στέμματος των μελανών οπών αναμένεται να δώσουν επιπλέον πληροφορίες τα διαστημικά τηλεσκόπια XMM-Newton και Athena (Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics).

Μπορείτε να βρείτε τη σχετική δημοσίευση στο Nature, εδώ.

Επιμέλεια: Όλγα Παπαδοπούλου, MSc Αστροφυσικής

Επιστροφή στην κορυφή κουμπί