Η μαύρη τρύπα του Γαλαξία με τα μάτια ενός πανίσχυρου εικονικού τηλεσκόπιου

Πηγή: NewScientist, 3 Σεπτεμβρίου 2008

Η κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας μπορεί να μην είναι σε θέση να κρύβεται για πολύ καιρό ακόμη. Οι νέες παρατηρήσεις που έχουν γίνει,  τρεις φορές πιο κοντά στο κέντρο του Γαλαξία μας από όσο άλλοτε, ενισχύουν την υπόθεση ότι εκεί κρύβεται μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα.

Το κέντρο του Γαλαξία μας φιλοξενεί ένα λαμπρό αντικείμενο που ονομάζεται SgrA* (ή Α άστρο του Τοξότη), και που μπορεί να είναι ένας δίσκος από περιστρεφόμενο αέριο και σκόνη που περιβάλλουν μια πολύ βαριά μαύρη τρύπα.

Αστρονόμοι χρησιμοποίησαν ένα δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων για να κάνουν ζουμ πάνω στο κέντρο του Γαλαξία, όπου νομίζουμε ότι βρίσκεται μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα. Το αντικείμενο αυτό εμφανίζεται σαν λευκή κηλίδα στο μέσον της εικόνας που λήφθηκε στις ακτίνες-Χ. 

Μετρώντας το μέγεθος και το σχήμα του αντικειμένου SgrA* θα μας βοηθήσει να επιβεβαιώσουμε την ύπαρξη της μαύρης τρύπας. Αλλά μια κηλίδα από νέφη μεταξύ του γαλαξιακού κέντρου και της Γης έχει εμποδίσει στους αστρονόμους να έχουν σαφή άποψη για το αντικείμενο του σχήματος.

Τώρα, μια ομάδα κατάφερε να πάρει εικόνες  του SgrA* τρεις φορές πιο κοντά από ό,τι στις προηγούμενες μελέτες. Το παρατήρησαν με ραδιοσήματα υψηλής συχνότητας που μπορούν να διασχίζουν το ενδιάμεσο αέριο και σκόνη.

Τηλεσκόπια σε σύνδεση

Το μέγεθος του SgrA* προτείνει ότι η ύλη που περιέχει είναι περίπου 10 φορές πυκνότερη από αυτό που βρήκαν οι προηγούμενες μετρήσεις, ενισχύοντας την ιδέα ότι το αντικείμενο φιλοξενεί μια μαύρη τρύπα, λέει ο αστρονόμος Sheperd Doeleman του MIT: "Τα αποτελέσματά μας αποδεικνύουν αρκετά ότι εξετάζουμε μια μαύρη τρύπα."

Για να πάρουν την εικόνα του SgrA*, ο Doeleman και οι συνάδελφοι του συνέδεσαν ραδιοτηλεσκόπια στη Χαβάη, στην Αριζόνα, και την Καλιφόρνια για να δημιουργήσουν ένα τηλεσκόπιο που ήταν στην πράξη πλάτους 4.500 χιλιόμετρα (τεχνική που λέγεται μεγάλου μήκους συμβολόμετρο). Το χρησιμοποίησαν για να κάνουν ζουμ στο λαμπρό κέντρο του Γαλαξία με μια ανάλυση 1.000 φορές πάνω από αυτή του Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble.

Το «εικονικό» τηλεσκόπιο, όπως το χαρακτήρισαν οι δημιουργοί του, είναι τόσο ισχυρό ώστε θα μπορούσε να διακρίνει μια μπάλα του μπάσκετ στην επιφάνεια της Σελήνης. Οι επιστήμονες έστρεψαν το εικονικό τηλεσκόπιο στον Τοξότη Α*, όπου πιστεύεται ότι βρίσκεται μια μαύρη τρύπα μάζας 4 εκατ. φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου.

Τα 3 τηλεσκόπια συνδυάστηκαν για να φτιάξουν ένα γιγάντιο εικονικό τηλεσκόπιο με τεράστιες δυνατότητες

Μέχρι στιγμής, η ομάδα δεν μπορεί να παράγει δραματικές εικόνες της SgrA*. Αλλά όπως αναφέρει ο Doeleman η τεχνική αυτή θα μπορούσε να επιτρέψει στους αστρονόμους να διακρίνουν καθαρά το σχήμα του δίσκου από 3 έως 5 χρόνια από τώρα.

Αυτό συμβαίνει γιατί τα μελλοντικά ραδιοτηλεσκόπια, όπως το Μεγάλο Δίκτυο Χιλιοστόμετρου στην Atacama της Χιλής, οφείλει να καταστεί λειτουργικό το 2010, κι έτσι οι αστρονόμοι θα χρησιμοποιούν ακόμα μικρότερα μήκη κύματος (μεγαλύτερη συχνότητα) για να μπορούν να παρατηρούν μέσω της σκόνης του Γαλαξία.

Η σκιά της μαύρης τρύπας

Οι εικόνες εκείνες θα μπορούν να αποκαλύψουν εάν το αντικείμενο SgrA* έχει μια «σκιά», μια περιοχή στο κέντρο του, όπου το φως θα αυξομειώνεται και θα κοκκινίζει (μετατόπιση προς το ερυθρό) γιατί θα έλκεται προς τη μαύρη τρύπα.

Αν το SgrA* είναι όντως ένας δίσκος υλικών που περιστρέφεται γύρω από τη μαύρη τρύπα, οι μελλοντικές παρατηρήσεις θα μπορούσε να αποκαλύψουν πώς είναι ευθυγραμμισμένο.

Οι αστρονόμοι αναμένουν ότι δεν μπορεί το αντικείμενο να στρέφεται πάνω στο επίπεδο του Γαλαξία, επειδή αυτό θα έκρυβε το γεγονός ότι η μαύρη τρύπα στο κέντρο του δίσκου είναι στην πραγματικότητα το αποτέλεσμα της συγχώνευσης δύο γαλαξιών. Μετά την συγχώνευση στο παρελθόν δύο γαλαξιών, οι κεντρικές μαύρες τρύπες τους θα έχουν ενωθεί κι αυτές, και η βαρύτητα του Γαλαξία μπορεί να μην είχε αρκετό χρόνο να βάλει το δίσκο γύρω τους να είναι σε ευθυγράμμιση με τον Γαλαξιακό δίσκο.

Περισσότερες παρατηρήσεις θα βοηθούσαν στη μέτρηση κάποιων κρυμμένων χαρακτηριστικών, όπως την περιστροφή της μαύρης τρύπας, την παρακολούθηση της προόδου των εξάρσεων της ακτινοβολίας - που δημιουργείται όταν η ύλη συγκρούεται με τη μαύρη τρύπα - που παρατηρείται καθώς περιστρέφεται η μαύρη τρύπα.

Οι αστρονόμοι ως γνωστόν μελετούν τις μαύρες τρύπες ανιχνεύοντας το φως που εκπέμπει η ύλη που θερμαίνεται (λόγω τριβής των σωματιδίων της), καθώς αυτή έλκεται ολοένα πιο κοντά στον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας.