Το Swift βρίσκει νεοδημιουργημένες μαύρες οπές

Πηγή: Nasa News, 18 Αυγούστου 2005

Επιστήμονες που κάνουν χρήση του δορυφόρου Swift της NASA λένε ότι έχουν βρει νεογέννητες μαύρες τρύπες, ηλικίας μόλις λίγων δευτερολέπτων, σε μια μπερδεμένη κατάσταση. Οι οπές καταναλώνουν το υλικό που περιέρχεται σε αυτές ενώ για κάποιο άλλο λόγο προωθείται άλλο υλικό μακριά με  μεγάλη ταχύτητα.

Η εικόνα που σχεδίασε ένας καλλιτέχνης παρουσιάζει τι συμβαίνει όταν ένα ογκώδες αστέρι μένει από τα καύσιμα του. Δεν έχει πλέον την ενέργεια για να αντισταθμίσει την πίεση της μάζας του. Ο πυρήνας καταρρέει και διαμορφώνεται μια μαύρη τρύπα. Συγχρόνως κύματα κλονισμού αναπηδούν προς τα έξω και εξαλείφουν τους εξωτερικούς φλοιούς του άστρου.

Αυτές οι μαύρες τρύπες γεννιούνται μέσα σε τεράστιες εκρήξεις αστεριών. Μια αρχική βίαιη έκρηξη εξαλείφει το άστρο, όμως η χαοτική δραστηριότητα των μαύρων οπών εμφανίζεται να επανεργοποιεί την έκρηξη αρκετές φορές σε λίγα μόλις λεπτά. Είναι μια εντυπωσιακά διαφορετική άποψη του θανάτου των άστρων, μία που συνεπάγεται πολλαπλάσια εκρηκτικά ξεσπάσματα και όχι μόνο ένα μοναδικό κτύπημα, όπως πιστεύαμε προηγουμένως.

"Τα αστέρια εκρήγνυνται δύο, τρεις και μερικές φορές τέσσερις φορές στα πρώτα λεπτά μετά από την αρχική έκρηξη", αναφέρει ο David Burrows του πανεπιστημίου Park της πολιτείας Penn. "Αρχικά έρχεται μια ριπή ακτίνων γάμμα που ακολουθούνται από έντονους παλμούς ακτίνων X. Οι ενέργειες που έχουν είναι πολύ μεγαλύτερες από όσο θα ανέμενε κάποιος", πρόσθεσε.

Οι επιστήμονες έχουν δει αυτό το φαινόμενο σχεδόν στις μισές από τις πιο μακροχρόνιες εκρήξεις ακτίνων γάμμα που ανιχνεύθηκαν από το Swift. Αυτές οι εκρήξεις των ακτίνων γάμμα είναι οι ισχυρότερες γνωστές εκρήξεις. Είναι πρόδρομοι μιας τεράστιας έκρηξης αστεριών, που ονομάζονται υπερνόβα και μάλιστα είναι μεγαλύτερη από μια σουπερνόβα. Χρησιμοποιώντας το Swift, οι επιστήμονες μπορούν να δουν εκρήξεις ακτίνων γάμμα εντός λίγων λεπτών μετά από τον σκανδαλισμό τους, αντί ωρών ή ημερών, και είναι μυημένοι στις δραστηριότητες  των νεογέννητων μαύρων τρυπών.

Μέχρι αυτήν την πιο πρόσφατη ανακάλυψη του Swift, οι επιστήμονες υπέθεταν ένα απλό σενάριο μιας μοναδικής έκρηξης ακολουθούμενη από μια ωραία μεταλαμπή των  ακτίνων του θανάτου. Το νέο όμως σενάριο μιας έκρηξης που ακολουθείται από μια σειρά ισχυρών εκρήξεων είναι ιδιαίτερα εμφανές σε ένα γεγονός εκπομπής ακτίνων γάμμα, που έγινε στις 2 Μαΐου του 2005, και ονομάστηκε GRB 050502B. Αυτή η έκρηξη διάρκεσε 17 δευτερόλεπτα στον αστερισμό του Λέοντα. Περίπου 500 δευτερόλεπτα αργότερα, το Swift ανίχνευσε μια ακίδα ακτινοβολίας ακτίνας X, 100 φορές φωτεινότερη από οποιαδήποτε άλλη που φάνηκε μέχρι τώρα.

Προηγουμένως είχαν υπάρξει υπαινιγμοί μιας "απότομης εκπομπής ακτίνων X" μεταξύ της έκρηξης ακτίνων γάμμα και της μεταλαμπής σε προηγούμενες εκρήξεις ακτίνων γάμμα, μόλις ένα λεπτό περίπου μετά από την έκρηξη των ακτίνων. Το Swift έχει δει περισσότερες από μία ντουζίνα σαφείς περιπτώσεις πολλαπλάσιων εκρήξεων.

Υπάρχουν δε διάφορες θεωρίες για να περιγράψουν αυτό το φαινόμενο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα και πολλές εξηγήσεις για την παρουσία μιας νεογέννητης μαύρης τρύπας.

"Η μαύρη τρύπα που πρόσφατα διαμορφώθηκε αμέσως αρχίζει να λειτουργεί", εξηγεί ο Peter Meszaros του ίδιου πανεπιστημίου επικεφαλής της ομάδας του Swift. "Δεν ξέρουμε τι συμβαίνει με σαφήνεια ακόμα, αλλά η κατάσταση εμφανίζεται μπερδεμένη. Η ύλη εισέρχεται στη μαύρη τρύπα, η οποία αποδεσμεύει ένα μεγάλο ποσό ενέργειας. Άλλη δε ύλη φεύγει μακριά από τη μαύρη τρύπα προς το διαστρικό μέσο. Αυτή δεν είναι με κανένα τρόπο μια ομαλή λειτουργία", πρόσθεσε.

Μια άλλη θεωρία είναι ότι ο πίδακας του υλικού που φεύγει μακριά από τα νεκρά άστρα ξεκινά να πέσει πίσω σε αυτό πάλι, δημιουργώντας κύματα κλονισμού στον πυρήνα του πίδακα παράγοντας έτσι ακτίνες X.

"Τίποτα από αυτά δεν είχε αναγνωριστεί πριν απλά επειδή δεν μπορέσαμε να φτάσουμε στη σκηνή της έκρηξης αρκετά γρήγορα", λέει ο Neil Gehrels της NASA κύριος υπεύθυνος για το Swift. "Το Swift έχει τη μοναδική ικανότητα να ανιχνεύει τις εκρήξεις και να στρέφει τα οπτικά καθώς και των ακτίνων-Χ τηλεσκόπια του στις εστίες της έκρηξης εντός λίγων λεπτών. Υπό αυτήν τη μορφή, το Swift ανιχνεύει νέες λεπτομέρειες της έκρηξης που μπορεί να μας κάνει να ξαναγράψουμε τη θεωρία", συμπληρώνει ο Gehrels.

Το Swift φέρνει τρία κύρια όργανα: το Burst Alert Telescope (BAT),  το τηλεσκόπιο των ακτίνων X (XRT) και το τηλεσκόπιο των οπτικών/υπεριωδών ακτίνων (UVOT). Η ανακοίνωση αυτή είναι βασισμένη κατά ένα μεγάλο μέρος στα στοιχεία του XRT. Το Swift πέταξε τον Νοέμβριο του 2004.