Τοποθετημένη σε απόσταση 210 εκατομμυρίων ετών φωτός στον γαλαξία AT2019qiz, αυτή η μαύρη τρύπα χρησιμεύει όχι μόνο ως ουράνιο αρπακτικό αλλά και ως καταλύτης για την κατανόηση της δυναμικής τέτοιων ακραίων περιβαλλόντων.
Μαύρη τρύπα τέρας: Μια κοσμική παράσταση τρόμου που απειλεί τη δομή του σύμπαντος
Tο 2019, οι αστρονόμοι παρατήρησαν για πρώτη φορά ένα «παλιρροϊκό συμβάν διάσπασης» (TDE), καθώς ένα αστέρι επιχείρησε να πλησιάσει πολύ κοντά στην προαναφερθείσα μαύρη τρύπα, οδηγώντας στη διάλυσή της. Ως αποτέλεσμα, τα απομεινάρια αυτού του άστρου σχημάτισαν έναν παχύ δίσκο υλικού γύρω από τη μαύρη τρύπα, που μοιάζει με ένα αστρικό νεκροταφείο.
Πρόσφατες παρατηρήσεις με τη χρήση των τηλεσκοπίων Chandra, Hubble και άλλων τηλεσκοπίων αποκάλυψαν ότι αυτός ο δίσκος έχει επεκταθεί σημαντικά με την πάροδο του χρόνου. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία μιας επικίνδυνης ζώνης όπου ένα άλλο αστέρι ή μια μικρότερη μαύρη τρύπα περιφέρεται τώρα σε επισφαλή τροχιά.
Σύμφωνα με τον επικεφαλής ερευνητή Matt Nicholl από το Πανεπιστήμιο Queen's του Μπέλφαστ στη Βόρεια Ιρλανδία, η κατάσταση θυμίζει έναν δύτη που πλατσουρίζει επανειλημμένα σε μια πισίνα.
«Κάθε φορά που το αστέρι χτυπά την επιφάνεια, δημιουργεί μια τεράστια «βουτιά» αερίου και ακτίνων Χ», εξηγεί ο Nicholl. «Καθώς το αστέρι περιφέρεται γύρω από τη μαύρη τρύπα, το κάνει αυτό ξανά και ξανά».
Αυτές οι συχνές συγκρούσεις, οι οποίες συμβαίνουν περίπου κάθε 48 ώρες, δημιουργούν εκρήξεις ακτίνων Χ που οι επιστήμονες έχουν ανιχνεύσει. Αυτό παρέχει πολύτιμες πληροφορίες για τη δυναμική των αλληλεπιδράσεων των μαύρων τρυπών.
TDEs και QPEs: Συνδέοντας δύο κοσμικά μυστήρια
Η ανακάλυψη αυτή όχι μόνο ρίχνει φως στην καταστροφική δύναμη των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών, αλλά συνδέει επίσης δύο προηγουμένως ξεχωριστά κοσμικά φαινόμενα: TDES και οιονεί περιοδικές εκρήξεις (QPEs).
Το τελευταίο αναφέρεται στις επαναλαμβανόμενες εκλάμψεις ακτίνων Χ που παρατηρήθηκαν κοντά σε μαύρες τρύπες, οι οποίες παρέμεναν σε μεγάλο βαθμό μυστηριώδεις μέχρι τώρα. Η έρευνα δείχνει ότι οι QPEs πιθανόν να συμβαίνουν όταν αντικείμενα συγκρούονται με τα διαστελλόμενα συντρίμμια που σχηματίζονται μετά από μια TDE.
«Υπήρχαν πυρετώδεις εικασίες ότι αυτά τα φαινόμενα συνδέονται μεταξύ τους, και τώρα ανακαλύψαμε την απόδειξη ότι συνδέονται», λέει ο συν-συγγραφέας Dheeraj Pasham του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης στο Κέιμπριτζ. «Είναι σαν να παίρνουμε ένα κοσμικό «δύο για ένα» όσον αφορά την επίλυση μυστηρίων».
Οι επιπτώσεις αυτής της έρευνας είναι τεράστιες, επιτρέποντας στους αστρονόμους να βελτιώσουν την κατανόησή τους για το πόσο συχνά συμβαίνουν αυτά τα καταστροφικά γεγονότα και ποιοι τύποι ουράνιων σωμάτων έλκονται από τη βαρυτική λαβή των υπερμεγέθων μαύρων οπών.
Μια νέα εποχή για την παρατηρησιακή αστρονομία
Η ερευνητική ομάδα αξιοποίησε εκτεταμένα δεδομένα από το Chandra και το Hubble, αποκαλύπτοντας το αυξανόμενο μέγεθος του δίσκου συντριμμιών γύρω από τη μαύρη τρύπα.
Αυτός ο δίσκος έχει γίνει αρκετά μεγάλος ώστε να επηρεάσει οποιοδήποτε αντικείμενο που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα μέσα σε μια εβδομάδα ή και λιγότερο, με αποτέλεσμα εκρηκτικές εκπομπές ακτίνων Χ. Αυτό σηματοδοτεί μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση των αστρονόμων για τις διαδικασίες που οδηγούν τη δραστηριότητα των μαύρων τρυπών.
Επιπλέον, τα ευρήματα αυτά ανοίγουν το δρόμο για μελλοντικές έρευνες σχετικά με την επικράτηση τέτοιων γεγονότων. Ο εντοπισμός περισσότερων TDEs και QPEs θα βοηθήσει τους αστρονόμους να αξιολογήσουν την κατανομή των αντικειμένων γύρω από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και τις δυνατότητές τους ως στόχους για τα παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων.
Καθώς η NASA συνεχίζει να εξερευνά τα βάθη του διαστήματος, η ανακάλυψη αυτού του «πλανητοκτόνου τέρατος» χρησιμεύει ως υπενθύμιση της τρομακτικής φύσης του σύμπαντος. Με το παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra να ηγείται της προσπάθειας, η κατανόηση των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών και των αλληλεπιδράσεών τους με τα κοντινά ουράνια σώματα προχωρά με ταχείς ρυθμούς. Καθώς ξετυλίγουμε αυτά τα μυστήρια, αποκτούμε όχι μόνο γνώση αλλά και βαθύτερη εκτίμηση για τη θαυμαστή πολυπλοκότητα του σύμπαντος.
