Μια σημαντική ανακάλυψη από μια διεθνή ομάδα αστροφυσικών αποκαλύπτει την διαδικασία ανακύκλωσης του σύμπαντος μέσω των μαύρων τρυπών. Σύμφωνα με τα πρόσφατα ευρήματα, οι μαύρες τρύπες συγχωνεύονται, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ακόμη βαρύτερων μορφών αυτών των κοσμικών αντικειμένων. Τα βαρυτικά κύματα, που έχουν καταγραφεί τα τελευταία χρόνια, υποδεικνύουν ότι κάποιες από τις μεγαλύτερες μαύρες τρύπες του σύμπαντος είναι πιθανότατα το αποτέλεσμα προηγούμενων συγχωνεύσεων, γεγονός που αυξάνει την κατανόησή μας για την κοσμική εξέλιξη.
Μαύρες τρύπες: Τα «αγνοούμενα» μεγέθη
Σύμφωνα με την εξελικτική θεωρία των άστρων, όταν τα μεγαλύτερα άστρα φτάσουν στο τέλος του κύκλου τους, οι πυρήνες τους συγχωνεύονται δημιουργώντας μαύρες τρύπες με μάζα που κυμαίνεται από 10 έως 40 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου. Υπάρχουν όμως και πιο ειδικές κατηγορίες, όπως οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που εντοπίζονται στις κεντρικές περιοχές των γαλαξιών, και κουβαλούν εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες. Αυτές προέρχονται από διαδικασίες που συνέβησαν στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος.
Μια αμφιλεγόμενη κατηγορία που ενδέχεται να αναδείξει νέες θεωρίες είναι αυτή των θέσεων που διαθέτουν μάζες μεταξύ 40 και 100 ηλιακών μάζων. Αυτές οι μαύρες τρύπες είναι πολύ βαριές για να έχουν γεννηθεί από την κατάρρευση ενός μεμονωμένου άστρου, ωστόσο εμφανίζονται τακτικά στις παρατηρήσεις, γεγονός που προκαλεί απορίες στους επιστήμονες.
Οι τελευταίες θεωρίες προτείνουν ότι οι μαύρες αυτές τρύπες θα μπορούσαν να δημιουργηθούν μέσω της συγχώνευσης δύο ή και περισσότερων μικρότερων μαύρων τρυπών. Αυτή η υπόθεση είχε αναγνωριστεί, αλλά χρειάζονταν στοιχεία για να την υποστηρίξουν. Η έλευση των ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων άλλαξε το τοπίο, καθώς αυτά τα όργανα μπορούν να μετρούν τη μικροπαραμόρφωση του χωροχρόνου που προκαλείται από τις συγκρούσεις υπερπυκνών αντικειμένων. Από το 2015, όταν έγινε η πρώτη ανίχνευση, οι νέες σήματα έχουν παρέχει λεπτομέρειες που επιβεβαιώνουν τη συχνότητα των συγχωνεύσεων αυτών.
Η ταυτότητα των δεύτερης γενιάς μαύρων τρυπών
Μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στην Αστρονομία της Φύσης αναλύει δεδομένα που προέρχονται από τα τρία κορυφαία βαρυτικά παρατηρητήρια παγκοσμίως. Ο κατάλογος με τις 153 αξιόπιστες ανιχνεύσεις συγχωνεύσεων μαύρης τρύπας οδηγεί σε προγνωστικά συμπεράσματα. Από αυτές τις ανιχνεύσεις, οι 34 αφορούν ιδιαίτερα βαριές μαύρες τρύπες.
Αναλύοντας τα σήματα, η ομάδα dystopias τοποθέτησε δύο ξεχωριστές κατηγορίες. Οι ελαφρύτερες μαύρες τρύπες, κάτω από 40 ηλιακές μάζες, παρουσίασαν μικρές, ευθυγραμμισμένες περιστροφές – όπως υπολόγιζε η αστρική φυσική. Ωστόσο, από μια ορισμένη μάζα (περίπου 45 ηλιακών μάζες και πάνω) εμφανίζεται εντελώς διαφορετική συμπεριφορά: οι βαριές μαύρες τρύπες προκαλούν θορύβους και κινούνται χαοτικά, υποδεικνύοντας προηγούμες συγχωνεύσεις.
«Αυτό που ανακαλύψαμε είναι η υπογραφή που θα περιμένατε αν οι μαύρες τρύπες συγχωνεύονται κι επανασυναρμολογούνται μέσα στα αστρικά σμήνη», επισήμανε η Isobel M. Romero-Shaw, συν-συγγραφέας της έρευνας, μέσω δήλωση του Πανεπιστημίου του Κάρντιφ.
Μέχρι τώρα, οι ερευνητές δεν έχουν παρατηρήσει ενδεχομένως άμεσα αυτές τις «αδύνατες» μαύρες τρύπες, καθώς δεν ανιχνεύονται ούτε σε ακτίνες Χ ούτε στο ορατό φάσμα. Ωστόσο, οι συγχωνεύσεις τους δημιουργούν δονήσεις στον χωροχρόνο, αποκαλύπτοντας μάζες που αντιτίθενται στις υπάρχουσες θεωρίες.
Η συγκεκριμένη μελέτη δείχνει ότι οι βαρύτερες μαύρες τρύπες είναι προϊόντα συγχωνεύσεων και όχι απλές «γεννήσεις» από την κατάρρευση άστρων, σχηματίζοντας τις σε πυκνά αστρικά περιβάλλοντα.
Αυτή η ιστορία παρουσιάστηκε αρχικά στο WIRED en Español και έχει μεταφραστεί από τα ισπανικά.
