Οι επιστήμονες που μελετούν τις μαύρες τρύπες μπορούν να είναι σίγουροι ότι χρόνο με τον χρόνο θα υπάρχουν θεαματικές ανακαλύψεις. Το 2021 δεν αποτέλεσε εξαίρεση, με πολλά νέα συναρπαστικά αποτελέσματα σχετικά με αυτά τα παράξενα βαρυτικά τέρατα. Σήμερα θα εξετάσουμε το πιο συναρπαστικό ανακάλυψη μαύρες τρύπες φέτος και πώς προωθούν την κατανόησή μας για το σύμπαν.
Η πιο γρήγορα περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα
Ακόμη και οι πιο μελετημένες μαύρες τρύπες μπορούν να εκπλήξουν. Τον Φεβρουάριο, οι φυσικοί αναθεώρησαν τις εκτιμήσεις τους για τις ιδιότητες του κοσμικού τέρατος στην καρδιά του συστήματος Cygnus X-1, το οποίο έτυχε επίσης να είναι η πρώτη μαύρη τρύπα που επιβεβαιώθηκε ότι υπάρχει. Η μαύρη τρύπα Cygnus X-1, που ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά πριν από σχεδόν 60 χρόνια, έχει βρεθεί ότι είναι 50% πιο μάζα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, 21 φορές τη μάζα του Ήλιου και σε τροχιά πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός, σημειώνοντας νέο ρεκόρ για μαύρες τρύπες.
Η μαύρη τρύπα στο Cygnus X-1 βρίσκεται περίπου 7200 έτη φωτός μακριά και καταβροχθίζει σιγά-σιγά το μπλε υπεργίγαντα συνοδό αστέρι της, δίνοντας στους ερευνητές νέα εικόνα για τέτοιες διαδικασίες.
Διαβάστε επίσης: Πόσες μαύρες τρύπες στο σύμπαν;
Σπαγγέτι αστέρι
Όταν ένα αστέρι πλησιάζει πολύ κοντά στην άκρη μιας μαύρης τρύπας, οι βαρυτικές δυνάμεις το σχίζουν σε μακριά νημάτια που έλκονται στο στόμα της μαύρης τρύπας. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως «σπαγγετοποίηση», παράγει φως καθώς το αστρικό υλικό θερμαίνεται μέσω της τριβής, επιτρέποντας στους αστρονόμους να συλλάβουν αυτή την τρομακτική πράξη σε όλο της το μεγαλείο. Τον Μάιο, οι ερευνητές παρατήρησαν για πρώτη φορά ένα αστέρι που συνθλίβεται και απορροφάται με αυτόν τον τρόπο από μια μαύρη τρύπα που ζυγίζει 30 εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου και βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία 750 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη.
Εκτός από τη συλλογή σημαντικών δεδομένων σχετικά με τη σπαγγετοποίηση, οι παρατηρήσεις βοήθησαν τους επιστήμονες να δημιουργήσουν μια απίστευτη απεικόνιση της απορρόφησης του άστρου.
Διαβάστε περισσότερα: Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν για πρώτη φορά τις συνέπειες της «σπαγγέτωσης» ενός αστεριού από μια μαύρη τρύπα
Το LIGO αποδεικνύει ότι ο Χόκινγκ έχει δίκιο
Τον Ιούνιο, ερευνητές στο Παρατηρητήριο Gravitational-Wave Wave Interferometer Laser (LIGO) παρακολούθησαν δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες να συγχωνεύονται σε μία και ανέλυσαν τους κυματισμούς στον ιστό του χωροχρόνου, που ονομάζονται βαρυτικά κύματα, που προκαλούνται από τις μαύρες τρύπες που κινούνται με υψηλή ταχύτητα
Βρήκαν ότι η επιφάνεια της μαύρης τρύπας που προκύπτει είναι μεγαλύτερη από αυτή των δύο πρώτων μαζί. Εκτός από την απόκτηση εκπληκτικών δεδομένων, τα αποτελέσματα της μελέτης βοηθούν να αποδειχθεί μια εικασία του Βρετανού αστροφυσικού Stephen Hawking το 1971, γνωστή ως το θεώρημα της περιοχής της μαύρης τρύπας. Το θεώρημα δηλώνει ότι το εμβαδόν της επιφάνειας μιας μαύρης τρύπας δεν μπορεί να μειωθεί με το χρόνο, ένας νόμος που εξήχθη από τον Χόκινγκ χρησιμοποιώντας τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν. Και επίσης η κατανόησή του για την εντροπία. Ενώ τα αποτελέσματα της έρευνας ήταν μια νίκη για τον Χόκινγκ, άφησαν τους φυσικούς μπερδεμένους. Σύμφωνα με την κβαντομηχανική, οι μαύρες τρύπες πρέπει να συστέλλονται και να εξατμίζονται, επομένως δεν είναι ξεκάθαρο πώς να συμβιβαστεί αυτό με το νόμο του Χόκινγκ ότι η επιφάνειά τους πρέπει πάντα να αυξάνεται.
Επίσης ενδιαφέρον: Οι επιστήμονες έχουν καταλάβει πώς να ακούν τα βαρυτικά κύματα της Μεγάλης Έκρηξης
Η συγχώνευση μιας μαύρης τρύπας και ενός αστέρα νετρονίων
Τον Ιούνιο, ερευνητές που συνεργάζονταν με το LIGO ανακοίνωσαν ότι για πρώτη φορά ήταν σίγουροι ότι είχαν δει μαύρες τρύπες να συγχωνεύονται σε συμπαγή σώματα που ονομάζονται αστέρια νετρονίων. Μαζί με τις μαύρες τρύπες, τα αστέρια νετρονίων είναι ένα πιθανό τελικό αποτέλεσμα του θανάτου ενός τεράστιου άστρου, όταν το αστέρι εκρήγνυται ως σουπερνόβα και αφήνει πίσω του υπολείμματα. Αν και το LIGO έχει δει στο παρελθόν υπαινιγμούς πιθανών συγχωνεύσεων μεταξύ μαύρων οπών και άστρων νετρονίων, μόλις φέτος δύο σήματα έχουν αποδείξει οριστικά ότι τέτοιες συγχωνεύσεις λαμβάνουν χώρα.
Και τα δύο σήματα εντοπίστηκαν τον Ιανουάριο του 2020, με διαφορά περίπου 10 ημερών. Στην πρώτη περίπτωση, μια μαύρη τρύπα με μάζα έξι φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου απορρόφησε ένα αστέρι νετρονίων με μάζα μιάμιση φορά από αυτή του Ήλιου και στη δεύτερη, μια μαύρη τρύπα με μάζα εννέα φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Ήλιος και αστέρι νετρονίων με μάζα διπλάσια από αυτή του Ήλιου.
Σύσταση του συντάκτη: Οι αστροφυσικοί για πρώτη φορά εντόπισαν τη συγχώνευση άστρων νετρονίων και μαύρων τρυπών
Οι πρώιμες μαύρες τρύπες προκαλούν καταιγίδες
Σχεδόν κάθε γνωστός γαλαξίας έχει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του, υποδηλώνοντας μια στενή σχέση μεταξύ δύο κοσμικών αντικειμένων. Αλλά οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην καταλαβαίνουν πώς μια μαύρη τρύπα επηρεάζει τον γαλαξιακό ξενιστή της. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Ιούνιο διαπίστωσε ότι ο άνεμος υψηλής ταχύτητας φυσά από έναν γαλαξία 13 δισεκατομμυρίων ετών, σχεδόν τόσο παλιά όσο και το ίδιο το σύμπαν. Αυτό είναι το πιο πρώιμο ανακαλυφθέν παράδειγμα γαλαξιακού ανέμου που εκρήγνυται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες καθώς απορροφούν το περιβάλλον αέριο και τη σκόνη.
Επίσης, οι ισχυροί άνεμοι, που κινούνται με ταχύτητα περίπου 1,8 εκατομμυρίων km/h, κινούνται αρκετά γρήγορα ώστε να φυσούν υλικό στον γαλαξία και πιθανότατα να εμποδίζουν το σχηματισμό άστρων. Αυτό υποδηλώνει ότι οι γαλαξίες και οι μαύρες τρύπες τους έχουν μια αρχαία και πολύ στενή σύνδεση.
Διαβάστε επίσης: Οι επιστήμονες έχουν ανιχνεύσει ακτινοβολία ακτίνων Χ πέρα από τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας
Οι φωτεινές ηχώ αποδεικνύουν ότι ο Αϊνστάιν έχει δίκιο
Ο Στίβεν Χόκινγκ δεν ήταν ο μόνος που κατέκτησε τις μαύρες τρύπες φέτος. Τον Ιούλιο, οι αστρονόμοι κινηματογράφησαν ακτίνες Χ που προέρχονται από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του σπειροειδούς γαλαξία Zwicky, ο οποίος απέχει 1,8 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Οι ερευνητές όχι μόνο εντόπισαν φως που προερχόταν από το μπροστινό μέρος της μαύρης τρύπας, αλλά μπόρεσαν επίσης να βρουν περίεργες ηχώ φωτός που δεν μπορούσαν να ανιχνεύσουν στην αρχή.
Έμοιαζαν να προέρχονται από το πίσω μέρος της μαύρης τρύπας, πράγμα που σημαίνει ότι η γιγάντια οντότητα παραμόρφωσε το ύφασμα του χωροχρόνου τόσο πολύ που το φως τραβούσε από τη μια πλευρά της μαύρης τρύπας στην άλλη. Αυτή η διαδικασία αντιστοιχεί ακριβώς σε αυτό που θα περίμενε κανείς από τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, αλλά δεν έχει ακόμη ανακαλυφθεί οριστικά.
Οι εξωγήινοι μπορούν να εκμεταλλευτούν τη δύναμη μιας μαύρης τρύπας
Οι επιστήμονες δεν φοβούνται να κάνουν υποθέσεις αρκεί να βασίζονται σε σχετικά δεδομένα. Τον Αύγουστο, μια ομάδα αστρονόμων στην Ταϊβάν πρότεινε ότι οι τεχνολογικοί εξωγήινοι θα μπορούσαν να συλλέξουν ενέργεια από τις μαύρες τρύπες χρησιμοποιώντας υποθετικές μεγαδομές γνωστές ως σφαίρες Dyson που περιβάλλουν το αστέρι. Αν και οι μαύρες τρύπες θεωρούνται σκοτεινές, εκπέμπουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας επειδή τρέφονται από το περιβάλλον υλικό, το οποίο θερμαίνεται και εκπέμπεται ως φως.
Οι αστρονόμοι αναρωτήθηκαν αν ένα εξωγήινο είδος θα μπορούσε να τοποθετήσει τροχιακές πλατφόρμες καλυμμένες με κάτι σαν ηλιακά πάνελ γύρω από μια μαύρη τρύπα για να απορροφήσει τις ενεργειακές του εκρήξεις. Δεδομένου ότι οι μαύρες τρύπες είναι μικρότερες από τα αστέρια, αυτό θα επέτρεπε στους εξωγήινους να εξοικονομήσουν οικοδομικά υλικά και ενδεχομένως να τους επιτρέψει να αποθηκεύσουν απίστευτες ποσότητες ενέργειας.
Περισσότερες λεπτομέρειες: Τι είναι μια σφαίρα Dyson και γιατί δεν την έχουμε φτιάξει;
Οι περιπλανώμενες μαύρες τρύπες μπορούν να εγκατασταθούν στον γαλαξία μας
Περίπου 12 υπερμεγέθεις, αόρατες μαύρες τρύπες μπορεί να κρύβονται στα περίχωρα του Γαλαξία. Αυτό το συμπέρασμα κατέληξε τον Αύγουστο, όταν οι ερευνητές δημοσίευσαν τα αποτελέσματα μιας νέας προσομοίωσης γαλαξιακών συγκρούσεων. Κατά τη διάρκεια τέτοιων τεράστιων γεγονότων, οι βαρυτικές δυνάμεις μπορούν να αναγκάσουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, που ζυγίζουν εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές περισσότερο από τον Ήλιο, να πετάξουν και να περιπλανηθούν στα μελανώδη βάθη του διαστήματος.
Μερικοί από αυτούς μπορεί τελικά να εγκατασταθούν στα φωτοστέφανα γαλαξιών όπως ο δικός μας, και ένας γαλαξίας στο μέγεθος του Γαλαξία έχει κατά μέσο όρο περίπου 12 γαλαξίες. Οι αστρονόμοι ελπίζουν να καταλάβουν πώς να αναζητήσουν αυτούς τους χαμένους γίγαντες για να επαληθεύσουν την ακρίβεια των προσομοιώσεών τους.
Διαβάστε επίσης: Μια μαύρη τρύπα ανακαλύφθηκε σε ένα αστρικό σμήνος έξω από τον γαλαξία μας
Το πλησιέστερο ζεύγος μαύρων τρυπών έχει εντοπιστεί
Τον Δεκέμβριο, τα τηλεσκόπια κατέγραψαν στοιχεία για την ύπαρξη του πλησιέστερου ζεύγους μαύρων οπών στον πλανήτη μας, που περιφέρονται η μία γύρω από την άλλη σε απόσταση περίπου 89 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Υδροχόου. Το προηγούμενο ρεκόρ ζεύγους μαύρων τρυπών είναι πέντε φορές πιο μακριά από αυτό, πράγμα που σημαίνει ότι οι επιστήμονες έχουν την ευκαιρία να μελετήσουν τέτοια συστήματα με περισσότερες λεπτομέρειες από πριν. Και τα δύο μέλη του ντουέτου είναι αρσιβαρίστες - ο μεγαλύτερος έχει μάζα σχεδόν 154 εκατομμύρια Ήλιους και ο μικρότερος έχει 6,3 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη μάζα από το αστέρι μας.
Περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο σε απόσταση μόλις 1600 ετών φωτός – ένα ασήμαντο για τα κοσμικά πρότυπα και ένα άλλο ρεκόρ που δείχνει ότι σε 250 εκατομμύρια χρόνια θα συγχωνευθούν σε μια γιγάντια μαύρη τρύπα.
Διαβάστε περισσότερα: Το Very Large Telescope ανακάλυψε το πλησιέστερο ζευγάρι υπερμεγέθων μαύρων τρυπών
Μια μαύρη τρύπα πολύ μεγάλη για τον γαλαξία της
Ένας μικροσκοπικός γαλαξίας που περιφέρεται γύρω από τον δικό μας, περίπου 820 έτη φωτός μακριά, φαίνεται να περιέχει κάτι περίεργο. Ο νάνος γαλαξίας Λέων Ι, που είναι 50 φορές μικρότερος από τον Γαλαξία μας, φιλοξενεί μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που έχει σχεδόν την ίδια μάζα με τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία. Οι αστρονόμοι αναρωτιούνται πώς μια τόσο μεγάλη μαύρη τρύπα κατέληξε σε έναν τόσο μικρό γαλαξία.
«Δεν υπάρχει καμία εξήγηση για την ύπαρξη αυτού του τύπου μαύρης τρύπας σε νάνους σφαιροειδείς γαλαξίες», δήλωσε σε δήλωση η Μαρία Χοσέ Μπουσταμάντε, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στην αστρονομία στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν. Θα πρέπει να περιμένουμε τα επόμενα χρόνια για να καταλάβουμε τι ακριβώς σημαίνει αυτό για την εξέλιξη των μαύρων οπών και των γαλαξιών.
Διαβάστε επίσης:
- Σχηματίστηκαν οι μαύρες τρύπες αμέσως μετά το Big Bang;
- Το Very Large Telescope ανακάλυψε το πλησιέστερο ζευγάρι υπερμεγέθων μαύρων τρυπών
Ευχαριστούμε για το ενδιαφέρον άρθρο! Εάν αντικαταστήσετε επίσης το "look" με το "view", θα είναι υπέροχο :)
Ναι ευχαριστώ :)
Η κύρια ανακάλυψη είναι ότι οι μαύρες τρύπες δεν υπάρχουν. Στα κέντρα των γαλαξιών υπάρχουν κουάρκ που συντίθενται από χορδές στο κέντρο του σύμπαντος.
https://www.youtube.com/watch?v=tFUM3vAlaGc
πρόστιμο:)
Τα λέμε σύντομα, Τζούλια, καλή χρονιά. Ελπίζω ότι το νέο έτος, χάρη σε μια ανήκουστη ανεπτυγμένη λογική σκέψη, θα στρέψουμε την παγκόσμια επιστήμη προς τη σωστή κατεύθυνση. ))