Οι ερευνητές πάντοτε ήθελαν να μετρήσουν τις ασαφείς ιδιότητες μιας μαύρης τρύπας. Τώρα ένα νέο ενοποιημένο μοντέλο που εξηγεί πώς μια μαύρη τρύπα καταναλώνει αστρικό υλικό μπορεί να τους βοηθήσει να κάνουν ακριβώς αυτό. Το φαινόμενο που ονομάζεται παλιρροιακή αναστάτωση (TDE), είναι ένα σπάνιο, κατακλυσμιαίο κοσμικό συμβάν που συμβαίνει μόνο μία φορά στα 10.000 χρόνια, αν και η νέα έρευνα μπορεί να αμφισβητήσει αυτή τη θεωρία.
Τι είναι τα γεγονότα της παλιρροιακής αναστάτωσης;
Στη μέση κάθε γαλαξία βρίσκεται μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα που είναι έτοιμη να καταβροχθίσει ό, τι έρχεται στο δρόμο της. Ωστόσο, στους περισσότερους γαλαξίες, οι μαύρες τρύπες είναι κατά το μεγαλύτερο μέρος ανενεργές. Δραστηριοποιούνται μόνο όταν συμβεί κάποια δραστηριότητα παρατηρήσιμη στους παρατηρητές στη Γη, όταν δηλαδή ένα άλλο αντικείμενο πλησιάζει και έλκεται προς τη μαύρη τρύπα.
Αυτό συμβαίνει κάθε 10.000 χρόνια ή κάπου τόσο, όταν δηλαδή ένα ατυχές άστρο περιπλανιέται λίγο κοντά σε μια μαύρη τρύπα και τότε πάει προς το άγνωστο. Μόνο 24 από αυτά τα γεγονότα έχουν καταγραφεί στο παρελθόν στην ανθρώπινη ιστορία, καθιστώντας έτσι μια μεγάλη πρόκληση για τους αστρονόμους να παρατηρούν TDEs και να μετράνε τις ιδιότητες μιας μαύρης τρύπας.
Καθώς το αστέρι πέφτει στη μαύρη τρύπα, διαλύεται από τις ισχυρές δυνάμεις που ασκούνται. Τα αέρια εγκλωβίζονται σε ένα δίσκο που περιστρέφεται γύρω από τη μαύρη τρύπα και αναπτύσσονται τεράστιες θερμοκρασίες. Τα αέρια που βρίσκονται στους εσωτερικούς δακτυλίους του σπιράλ κοντά στο κέντρο της μαύρη τρύπας σε συνδυασμό με τις μαγνητικές δυνάμεις και τις ταχύτητες που αναπτύσσονται, δημιουργούν ένα διπλό “τούνελ”. Από αυτό μερικά σωματίδια μπορούν να ξεφύγουν. Τα σωματίδια αυτά κινούνται με ταχύτητες 80 με 90% από αυτήν του φωτός.
Ο δορυφόρος της NASA SWIFT βλέπει πως μια μαύρη τρύπα καταβροχθίζει ένα αστέρι
Ωστόσο, το μοντέλο που εφευρέθηκε από την αστροφυσικό Jane Lixin Dai και την ομάδα της θα προσφέρει στους επιστήμονες ένα νέο πλαίσιο που θα τους βοηθήσει να καταλάβουν τις μαύρες τρύπες και τον τρόπο με τον οποίο καταπίνουν αντικείμενα στο διάστημα.
Θάνατος από μια μαύρη τρύπα
Όταν ένα αστέρι καταπίνεται από μια μαύρη τρύπα, είναι πάρα πολύ πυκνό για να “φαγωθεί” αμέσως, εξ ολοκλήρου. Αντίθετα, μετασχηματίζεται σε ένα δίσκο γύρω από τη μαύρη τρύπα και εκπέμπονται από εκεί τεράστιες ποσότητες φωτός και ακτινοβολίας. Είναι δε αυτή η ακτινοβολία που μπορεί να παρατηρηθεί από τους επιστήμονες.
“Με αυτό το ενδιαφέρον φαινόμενο μπορούμε να πιάνουμε τα γεγονότα παλιρροϊκής αναστάτωσης”, λέει η Dai .
Ωστόσο, οι ερευνητές αντιμετώπισαν τεράστιες διαφορές μεταξύ των 24 καταγεγραμμένων παρατηρήσεων TDE. Για παράδειγμα, μια μαύρη τρύπα εκπέμπει ακτίνες Χ, ενώ άλλες εκπέμπουν υπεριώδεις ακτίνες ή ορατό φως. Αυτές οι παραλλαγές δημιουργούν μια δυσκολία για τους επιστήμονες που προσπαθούν να μελετήσουν τις μαύρες τρύπες.
Νέο μοντέλο για ενοποίηση της γνώσης των μαύρων οπών
Τι σημαίνουν λοιπόν αυτές οι παραλλαγές; Η Dai και η ομάδα της πιστεύουν ότι η γωνία θέασης αυτών των γεγονότων από τους παρατηρητές, δίνει τις διαφορές στις παρατηρήσεις. Οι γαλαξίες ευθυγραμμίζονται διαφορετικά στο διάστημα, ανάλογα με τον τόπο στον οποίο βρίσκεται ο παρατηρητής στη Γη. Οι επιστήμονες λοιπόν βλέπουν διάφορες πτυχές ενός γεγονότος ανάλογα με την ευθυγράμμιση του γαλαξία στο διάστημα.
“Είναι σαν να υπάρχει ένα πέπλο που καλύπτει μέρος ενός θηρίου”, εξηγεί ο Enrico Ramirez-Ruiz, συνάδελφος και πρόεδρος του προγράμματος αστροφυσικής στο Ινστιτούτο Niels Bohr. “Από κάποιες γωνίες βλέπουμε ένα εκτεθειμένο θηρίο, αλλά από άλλες οπτικές γωνίες βλέπουμε ένα καλυμμένο θηρίο. Το θηρίο είναι το ίδιο, αλλά οι αντιλήψεις μας είναι διαφορετικές.
Το νέο μοντέλο δείχνει τι θα δουν οι ερευνητές από διάφορες οπτικές γωνίες. Αυτό θα τους βοηθήσει να τοποθετήσουν πολλά διαφορετικά γεγονότα σε ένα ενιαίο πλαίσιο και να ενοποιήσουν τις γνώσεις που διατίθενται σήμερα σε μαύρες τρύπες.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal Letters.
