Μαύρες τρύπες γευματίζουν με καυτή αεριώδη τηγανίτα

Πηγή: NewScientist, 23 Ιουλίου 2008

Για πρώτη φορά αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει δίσκους από καυτό υλικό που περιστρέφονται γύρω από τεράστιες μαύρες τρύπες. Αυτό  επιτεύχθηκε με τη βοήθεια ενός υψηλής τεχνολογίας όργανο, αντίστοιχο με τα πολωμένα γυαλιά για τον ήλιο - ένα τέχνασμα που θα μπορούσε να μας αποκαλύψει γιατί ο περιβάλλοντας χώρος μιας μαύρης τρύπας μπορεί να λάμπει με φως ισοδύναμο με αυτό ενός τρισεκατομμυρίου ήλιων.

"Μετά από πολλά χρόνια αμφισβήτησης, τελικά έχουμε πολύ πειστικές αποδείξεις ότι υπάρχει ο δίσκος που περιμέναμε να δούμε", λέει ο Makoto Kishimoto από το Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ.

Οι κβάζαρ ή ημιαστέρες είναι οι λαμπροί πυρήνες των γαλαξιών που έχουν υπερβαρέες μαύρες τρύπες στην καρδιά τους. Καταφέρνουν να ακτινοβολήσουν με τόσο πολύ φως, όπως κι ένας μεγάλος γαλαξίας γεμάτος αστέρια, αλλά από μια περιοχή πολύ μικρή όσο και το μέγεθος του ηλιακού μας συστήματος.

Για δεκαετίες, οι φυσικοί θεωρούσαν ότι η ακτινοβολία προέρχεται από ένα καυτό "δίσκο συσσώρευσης" γύρω από τη μαύρη τρύπα. Η βαρύτητα της μαύρης τρύπας ασκεί δύναμη στο περιβάλλον αέριο και σκόνη, που στριφογυρίζουν στο δίσκο και θερμαίνονται έως και εκατοντάδες χιλιάδες βαθμούς.

Εικόνα ενός κβάζαρ (επάνω αριστερά). Φως από το δίσκο συσσώρευσης γύρω από μια μαύρη τρύπα έχει 'μολυνθεί' από ένα νέφος σκόνης (πάνω δεξιά), αλλά η προσθήκη ένα πολωτικού φίλτρου κρύβει τα νέφη και αποκαλύπτει τα αληθινά χρώματα του δίσκου συσσώρευσης (κάτω).

Πυκνή σκόνη

Μια βασική πρόβλεψη αυτής της θεωρίας είναι ότι υπέρυθρο φως από τις ακραίες, πιο ψυχρές περιοχές του δίσκου θα πρέπει να δείχνουν ένα πολύ διακριτικό φάσμα. Δεν ήταν όμως ποτέ δυνατό να δοκιμαστεί αυτή η πρόβλεψη, διότι το υπέρυθρο φως από τα νέφη της σκόνης έξω από τον δίσκο, πλημμύριζε τελείως την εξασθενισμένη ακτινοβολία του δίσκου.

"Η εκπομπή από τους καυτούς κόκκους της σκόνης στο περιβάλλον είναι τόσο ισχυρή που αυτή θάβει την εκπομπή από τον δίσκο συσσώρευσης, έτσι απλά δεν μπορούσαμε να την δούμε," λέει ο Kishimoto.

Ωστόσο, υπήρχαν κάποιες ενδείξεις ότι φως που εξέρχεται από το δίσκο συσσώρευσης είναι ελαφρώς πολωμένο, όπως ακριβώς και το φως που σκεδάζεται από την επιφάνεια ενός ωκεανού, καθίσταται πολωμένο. Έτσι ο Kishimoto υποστήριξε ότι, εξετάζοντας μόνο το πολωμένο μέρος του υπέρυθρου φωτός ενός κβάζαρ, θα μπορούσαν να μετρήσουν την ακτινοβολία μόνο του δίσκου.

Η ομάδα χρησιμοποίησε το Υπέρυθρο Τηλεσκόπιο στη Χαβάη και το Ευρωπαϊκό Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο στη Χιλή για να παρατηρήσουν την πολωμένη συνιστώσα του υπέρυθρου φωτός από έξι διαφορετικά κβάζαρ, σε μια μέση απόσταση 5 δισ. έτη φωτός. Όντως, όλα τα κβάζαρ έδειξαν το ειδικό φάσμα που προβλεπόταν για τον δίσκο συσσώρευσης.

Έτσι τώρα οι αστρονόμοι ελπίζουν να απαντήσουν σε μακροχρόνια ερωτήματα σχετικά με την ανατομία των δίσκων, συμπεριλαμβανομένου και του πόσο μεγάλοι είναι οι δίσκοι, καθώς και πως η ύλη πέφτει πάνω τους - ομαλά ή με ξαφνικές ριπές.