Μαύρες Τρύπες

[Δροσος Γεωργιος]

Μαύρη τρύπα καταβροχθίζει άστρο!

Διαστημικά και επίγεια τηλεσκόπια εντόπισαν ένα από τα πιο βίαια αλλά και εντυπωσιακά κοσμικά φαινόμενα. Ενα άστρο πέφτει στα βαρυτικά δίχτυα μιας μαύρης τρύπας η οποία το κυριολεκτικά το διαλύει.

Είναι η πρώτη φορά που τηλεσκόπια «βλέπουν» σε εξέλιξη τον χορό θανάτου ανάμεσα σε μια μαύρη τρύπα και ένα άστρο και η NASA έδωσε στη δημοσιότητα μια καταπληκτική εικόνα του φαινομένου.

Ομάδα αστρονόμων στις ΗΠΑ θέλησε να βρει στοιχεία για τη «συνάντηση» ενός άστρου και μιας μαύρης τρύπας, συνάντηση που είναι συνήθως μοιραία για το άστρο. Οι ερευνητές έριξαν στη μάχη πολλά διαστημικά και επίγεια όργανα όπως το διαστημικό παρατηρητήριο GALEX και το τηλεσκόπιο Pan-STARRS1 που βρίσκεται στη Χαβάι.

Τα τηλεσκόπια σάρωναν το Σύμπαν για να εντοπίσουν το φαινόμενο και τελικά εντόπισαν τα ίχνη του σε έναν μακρινό γαλαξία.

Ο γαλαξίας αυτός βρίσκεται σε απόσταση 2,7 δισ. ετών φωτός από εμάς και στο κέντρο του βρίσκεται μια γιγάντια μαύρη τρύπα.

Τα τηλεσκόπια εντόπισαν ένα άστρο που βρισκόταν στο στάδιο του «κόκκινου γίγαντα» να είναι παγιδευμένο από την μαύρη τρύπα η οποία το «απομυζά».

«Οταν ένα άστρο συλλαμβάνεται από μια μαύρη τρύπα οι βαρυτικές της δυνάμεις το διαλύουν. Ενα μέρος της ύλης του άστρου πέφτει μέσα στην τρύπα ενώ το υπόλοιπο εκτοξεύεται με μεγάλη ταχύτητα στο Διάστημα. Στην προκειμένη περίπτωση βλέπουμε τη λάμψη των αερίων του άστρου να πέφτει μέσα στην τρύπα αλλά και το αέριο που εκτοξεύεται το οποίο αποτελείται κυρίως από ήλιο. Είναι σαν να συγκεντρώνουμε στοιχεία από μια σκηνή εγκλήματος»

αναφέρει ο Σούβι Γκεζάρι, του Πανεπιστημίου Johns Hopkins, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

[Δροσος Γεωργιος]

Οι μαύρες τρύπες «προκάλεσαν κλιματική αλλαγή σε ολόκληρο το Σύμπαν»

Τίποτα δεν μπορεί να δραπετεύσει από τη μοιραία έλξη των μελανών οπών, ούτε καν η ακτινοβολία, περιέργως όμως αυτά τα κοσμικά τέρατα φαίνεται ότι λειτούργησαν σαν σόμπες, οι οποίες θέρμαναν το διαστρικό αέριο σε ολόκληρο το Σύμπαν, δείχνουν οι τελευταίες προσομοιώσεις.

Η επιπλέον θερμότητα δεν προέρχεται βέβαια από τις ίδιες τις μαύρες τρύπες, αλλά από τα υλικά που παγιδεύονται στην έλξη τους: πριν τελικά χαθούν μέσα στην κοσμική οπή, τα υλικά αυτά στροβιλίζονται γύρω της σε ακραίες ταχύτητες και φτάνουν έτσι σε εξωφρενικές θερμοκρασίες.

Το αποτέλεσμα αυτής της θέρμανσης είναι η εκπομπή ακτίνων γάμμα, δηλαδή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με υψηλή συχνότητα, και επομένως υψηλή ενέργεια.

Οι αστροφυσικοί γνώριζαν ότι η ακτινοβολία αυτή μπορεί να θερμάνει τα νεφελώματα αερίου στη γειτονιά της μαύρης τρύπας, πίστευαν όμως ότι η επίδρασή της σε μεγάλες αποστάσεις είναι αμελητέα.

Τώρα, έρευνα που δημοσιεύεται στο έγκριτο Astrophysical Journal δίνει μια διαφορετική εικόνα. Διεθνής ερευνητική ομάδα προσομοίωσε με μαθηματικά μοντέλα την επίδραση των ακτίνων γ που εκπέμπουν τα κβάζαρ, εξαιρετικά φωτεινά γαλαξιακά κέντρα, μέσα στα οποία πιστεύεται ότι κρύβονται μαύρες τρύπες μεγάλης μάζας.

Το συμπέρασμα είναι ότι οι ακτίνες γ των μαύρων τρυπών μπορεί να θερμάνει έμμεσα νέφη αερίου ακόμα και σε αποστάσεις κοσμικής κλίμακας.

Η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια που μετατρέπεται τελικά σε θερμότητα, μέσω μιας περίπλοκης διαδικασίας, είναι αρκετή για να αυξήσει κατά δέκα φορές τη θερμοκρασία σε νέφη μέσης πυκνότητας, και κατά 100 φορές σε νέφη χαμηλής πυκνότητας.

Το φαινόμενο δεν παρατηρήθηκε άμεσα, επιβεβαιώνεται όμως από τα υπολογιστικά μοντέλα για την εξέλιξη του Σύμπαντος: όταν η υπόθεση της θέρμανσης από μαύρες τρύπες τροφοδοτήθηκε στα μοντέλα, τα αποτελέσματα ταίριαζαν απόλυτα με τα παρατηρούμενα φασματικά χαρακτηριστικά των κβάζαρ.

Τα αποτελέσματα της μελέτης «ξαναγράφουν τη θερμική ιστορία του Σύμπαντος» σχολίασε ο Δρ Κρίστοφερ Πφόμερ του Ινστιτούτου Θεωρητικών Μελετών της Χαϊδελβέργης, το οποίο προσέφερε τον υπερυπολογιστή στον οποίο έτρεξαν τα μοντέλα.

Το συμπέρασμα της μελέτης, τονίζουν οι ερευνητές, έχει σημαντικές συνέπειες όσον αφορά την κατανόηση της εξέλιξης των γαλαξιών και γενικά του Σύμπαντος.

Οι γαλαξίες σχηματίστηκαν από ψυχρά νέφη αερίου που συμπυκνώθηκαν κάτω από την επίδραση της ίδιας τους της βαρύτητας και σχημάτισαν άστρα και πλανήτες.

Όμως, τα νέφη αερίου με υψηλή θερμοκρασία δεν μπορούν να συμπυκνωθούν και να καταρρεύσουν κάτω από το ίδιο τους το βάρος.

Φαίνεται επομένως ότι οι μαύρες τρύπες θέρμαναν τα νέφη αερίου αρκετά ώστε να φρενάρουν το σχηματισμό μικρών γαλαξιών, γνωστών ως γαλαξιών-νάνων.

Και αυτό θα εξηγούσε γιατί οι αστρονόμοι βλέπουν λιγότερους γαλαξίες-νάνους από ό,τι προβλέπουν οι κοσμολογικές προσομοιώσεις.

[Δροσος Γεωργιος]

Απομεινάρια εκτοξεύονται από τη μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας.

Η τερατώδης μαύρη τρύπα που πιστεύεται ότι κρύβεται στην καρδιά του Γαλαξία μας, γνωστή ως Τοξότης Α*, είναι σήμερα ασυνήθιστα ήσυχη, σαν να βρίσκεται στη διαδικασία της πέψης. Τώρα, όμως, οι αστρονόμοι καταγράφουν πίδακες πανίσχυρων ακτίνων γάμμα, οι οποίες πιθανότατα είναι ό,τι απέμεινε από ένα αρχαίο δείπνο με μάζα 10.000 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου.

Όλοι οι γαλαξίες πιστεύεται σήμερα ότι περιέχουν στο κέντρο τους μαύρες τρύπες εξαιρετικά μεγάλης μάζας. Τα άστρα και τα νέφη αερίου που έχουν την ατυχία να συλληφθούν από τη βαρύτητα της τρύπας αρχίζουν να περιδινούνται σε ακραίες ταχύτητες, με αποτέλεσμα να θερμαίνονται και να εκπέμπουν πίδακες ακτίνων γάμμα που γίνονται ορατοί ακόμα και από την άλλη άκρη του Σύμπαντος.

Οι πίδακες που κατέγραψε τoν περασμένο Απρίλιο το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi είναι οι πρώτοι που εντοπίζονται στον δικό μας Γαλαξία.

Τη νέα μελέτη υπογράφουν ερευνητές του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian, οι οποίοι εκτιμούν ότι αυτοί οι σχετικά αμυδροί πίδακες είναι κατάλοιπα ενός παχυντικού γεύματος που κατανάλωσε ο Τοξότης Α* πριν από περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια.

«Το να ρίξει κανείς 10.000 Ήλιους μέσα στη μαύρη τρύπα θα έκανε τη δουλειά» σχολιάζει ο Ντάγκλας Φίνκμπεϊνερ, επικεφαλής της μελέτης.

Τα αποτελέσματα της ανάλυσης έχουν αναρτηθεί στην υπηρεσία προδημοσίευσης arXiv και πρόκειται να δημοσιευτούν και στο Astrophysical Journal.

http://arxiv.org/abs/1205.5852

Ο εντοπισμός των πιδάκων έρχεται να προστεθεί στις παρατηρήσεις που έκανε το 2010 η ομάδα του Δρ Φίνκμπεϊκερ με το Fermi.

Κατέγραψε τότε δύο «φυσαλίδες» ακτίνων γ, οι οποίες επίσης φαίνεται να πηγάζουν από την περιοχή του Τοξότη Α*.

Τόσο οι πίδακες όσο και οι φυσαλίδες εκτιμάται τώρα ότι είναι απομεινάρια του ίδιου αρχαίου γεύματος. Ο μηχανισμός δημιουργίας τους, όμως, είναι διαφορετικός.

Οι πίδακες προέρχονται από υπέρθερμο πλάσμα (ιονισμένο αέριο) που παγιδεύεται στο περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο της τρύπας, σε σχήμα τιρμπουσόν, και παραμένει έτσι εστιασμένο σε λεπτές δέσμες.

Οι φυσαλίδες, αντίθετα, πιστεύεται ότι δημιουργούνται από θερμή ύλη που εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις από τον περιστρεφόμενο δίσκο συσσώρευσης γύρω από τη μαύρη τρύπα.

Υπάρχει όμως και μια σημαντική ομοιότητα: τόσο οι πίδακες όσο και οι φυσαλίδες περιέχουν ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας, τα οποία συγκρούονται με φωτόνια και ανεβάζουν την ενέργειά τους στην περιοχή των ακτίνων-γ του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Και στις δύο περιπτώσεις, το αποτέλεσμα είναι η εκπομπή των ακτίνων-γ που παρατηρούμε σήμερα υπό τη μορφή πιδάκων και φυσαλίδων.

Και οι δύο σχηματισμοί, εξάλλου, εκτείνονται σε απόσταση 27.000 ετών φωτός πάνω και κάτω από το επίπεδο του Γαλαξία. Το περίεργο όμως είναι ότι οι φυσαλίδες είναι κάθετες στο γαλαξιακό επίπεδο, ενώ οι πίδακες εμφανίζουν μια μικρή κλίση 15 μοιρών.

Αυτό, επισημαίνουν οι ερευνητές, αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο ο άξονας περιστροφής της μαύρης τρύπας να έχει μια αντίστοιχη κλίση σε σχέση με το επίπεδο του γαλαξία.

[Δροσος Γεωργιος]

Ολα έτοιμα για την εκτόξευση του τηλεσκοπίου Nustar.

Η NASA προετοιμάζεται να εκτοξεύσει στα μέσα Ιουνίου το NuStar, ένα διαστημικό τηλεσκόπιο που θα μελετά μια σχετικά ανεξερεύνητη περιοχή στο φάσμα των ακτίνων Χ. Αποστολή του θα είναι να καταγράφει ορισμένα από τα πιο βίαια φαινόμενα του Σύμπαντος, όπως η εκρηκτική κατάρρευση άστρων και ο σχηματισμός μελανών οπών.

Το NuStar,

http://www.nasa.gov/mission_pages/nustar/main/index.html

ή Συστοιχία Πυρηνικού Φασματοσκοπικού Τηλεσκοπίου, «είναι το πρώτο τηλεσκόπιο που μπορεί να εστιάσει ακτίνες-Χ υψηλής ενέργειας» δήλωσε η Φιόνα Χάρισον, επιστημονική υπεύθυνη της αποστολής και καθηγήτρια του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια (Caltech).

«Θα μπορεί να μεταδώσει εικόνες που είναι δέκα φορές πιο ευκρινείς και 100 φορές πιο ευαίσθητες σε σχέση με οποιοδήποτε άλλο τηλεσκόπιο λειτουργεί σε αυτή την περιοχή του φάσματος» επισήμανε.

Το τηλεσκόπιο θα εκτοξευτεί με μια σχετικά ασυνήθιστη διαδικασία: θα μεταφερθεί σε τροχιά με έναν πύραυλο Pegasus XL, ο οποίος όμως δεν θα εκτοξευτεί από το έδαφος, αλλά από την κοιλιά ενός αεροπλάνου L-1011 Stargazer. Το αεροσκάφος και ο πύραυλος ανήκουν στην αμερικανική εταιρεία Orbital Sciences Corporation.

Εφόσον δοθεί το τελικό πράσινο φως την 1η Ιουνίου, το Stargazer θα πετάξει από την Αεροπορική Βάση Βάντενμπεργκ της Καλιφόρνια στα νησιά Μάρσαλ του Ειρηνικού, από όπου θα πραγματοποιηθεί η εκτόξευση.

Η αποστολή NuStar, επισήμανε η NASA, θα λειτουργήσει συμπληρωματικά με το Παρατηρητήριο Ακτίνων-Χ Chandra, το οποίο βλέπει ακτίνες-Χ χαμηλότερης ενέργειας. Η ιδιαιτερότητα του NuStar είναι η χρήση δεκάδων επιμέρους κάτοπτρων για την εστίαση των ακτίνων-Χ χωρίς απώλειες ακτινοβολίας. Θα φέρει δύο μονάδες οπτικών με 133 επιμέρους κάτοπτρα η καθεμία, οι οποίες είναι συνδεδεμένες στους αισθητήρες μέσω μιας δοκού μήκους δέκα μέτρων. Η δοκός θα εκτοξευτεί διπλωμένη και θα αναπτυχθεί στην τελική της θέση περίπου μια εβδομάδα μετά την εκτόξευση.

Όπως εξήγησαν οι υπεύθυνοι της αποστολής, το NuStar θα μπορεί να παρακολουθεί τις μαύρες τρύπες επειδή το υλικό που παγιδεύεται στην έλξη τους επιταχύνεται, θερμαίνεται και εκπέμπει ακτίνες-Χ, πριν τελικά χαθεί για πάντα.

[Δροσος Γεωργιος]

Η πρώτη μαύρη τρύπα που πρόκειται να χαθεί στο διαγαλαξιακό κενό.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra της NASA φαίνεται ότι εντόπισε για πρώτη φορά μια μαύρη τρύπα που εκδιώκεται από το μητρικό γαλαξία της και πρόκειται να χαθεί στο διαγαλαξιακό κενό.

Οι αστρονόμοι υποψιάζονται ότι η μαύρη τρύπα συγκρούστηκε και συγχωνεύτηκε με μια άλλη, με αποτέλεσμα να παρασυρθεί από «βαρυτικά κύματα» που την έβγαλαν από την πορεία της.

Τα βαρυτικά κύματα είναι θεωρητικές ρυτιδώσεις στην υφή του χωροχρόνου, οι οποίες, σύμφωνα με τις προβλέψεις του Άλμπερτ Άινσταϊν, πρέπει να σχηματίζονται από βίαια κοσμικά φαινόμενα όπως οι συγκρούσεις ανάμεσα σε μαύρες τρύπες.

Παρά τις προσπάθειες δεκαετιών, όμως, η ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων δεν έχει επιβεβαιωθεί.

Παρόλα αυτά, υπολογιστικές προσομοιώσεις των συγκρούσεων ανάμεσα σε μελανές οπές έχουν δείξει ότι τέτοια συμβάντα μπορούν πράγματι να προκαλέσουν την εμφάνιση βαρυτικών κυμάτων. Οι υπολογισμοί έδειχναν μάλιστα ότι τα κύματα αυτά είναι αρκετά ισχυρά για να μετακινήσουν τις μαύρες τρύπες που πιστεύεται ότι κρύβονται στα κέντρα όλων των γαλαξιών και έχουν μάζα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου.

Οι προβλέψεις των προσομοιώσεων δείχνουν τώρα να επιβεβαιώνονται, αναφέρουν Αμερικανοί ερευνητές σε μελέτη που θα δημοσιευτεί στις 10 Ιουνίου στο The Astrophysical Journal.

«Είναι δύσκολο να πιστέψει κανείς ότι μια υπέρμαζη μαύρη τρύπα, η οποία ζυγίζει εκατομμύρια φορές περισσότερο από τον Ήλιο, μπορεί καν να μετακινηθεί, πόσω μάλλον να εκδιωχθεί από τον γαλαξία της με ακραίες ταχύτητες» σχολιάζει η Φρανσέσκα Σιβάρο, επικεφαλής της μελέτης στο Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian.

H έρευνα εστιάστηκε σε ένα σύστημα που ονομάζεται CID-42 και βρίσκεται στο κέντρο ενός γαλαξία σε απόσταση 4 δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Σε προηγούμενη μελέτη, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble είχε εντοπίσει εκεί δύο πηγές ορατού φωτός.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra, σχεδιασμένο να βλέπει στο φάσμα των ακτίνων Χ, έδειξε τώρα ότι μία από τις δύο πηγές ορατού φωτός εκπέμπει και ακτίνες Χ. Τόσο το ορατό φως όσο και οι ακτίνες-Χ πιθανότατα προέρχονται από υλικό που θερμαίνεται σε ακραίες θερμοκρασίες πριν πέσει τελικά στη μαύρη τρύπα.

Το Chandra έδειξε επίσης ότι η μαύρη τρύπα απομακρύνεται ταχύτατα από τη δεύτερη φωτεινή πηγή, η οποία πιθανότατα είναι ένα λαμπρό αστρικό σμήνος που παραμένει στον γαλαξία. Η εξήγηση που δίνουν οι ερευνητές είναι ότι, στο μακρινό παρελθόν, δύο γαλαξίες συγκρούστηκαν και συγχωνεύτηκαν, με αποτέλεσμα να συγκρουστούν οι μαύρες τρύπες που περιείχαν στα κέντρα τους.

Το αποτέλεσμα ήταν να σχηματιστεί μια νέα μαύρη τρύπα, ακόμα μεγαλύτερης μάζας, η οποία παρήγαγε κατά το σχηματισμό της ισχυρά βαρυτικά κύματα. Τα κύματα αυτά είχαν μεγαλύτερη ένταση προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, με αποτέλεσμα η μαύρη τρύπα να εκτιναχθεί προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Η μαύρη τρύπα απομακρύνεται τώρα από το αστρικό σμήνος με ταχύτητα που πλησιάζει τα 5 εκατομμυρία χιλιόμετρα την ώρα.

Η ερευνητική ομάδα παραδέχεται πάντως ότι υπάρχουν και δύο εναλλακτικές εξηγήσεις. Η πρώτη από αυτές αφορά μια σύγκρουση ανάμεσα σε τρεις μαύρες τρύπες, κατά την οποία η ελαφρύτερη από τις τρεις εκτινάσσεται σε απόσταση. Μια άλλη εξήγηση θα ήταν ότι το σύστημα CID-42 περιλαμβάνει δύο τρύπες που παράγουν βαρυτικά κύματα καθώς κινούνται σε τροχιά η μία γύρω από την άλλη.

Όμως, οι δύο εναλλακτικές εξηγήσεις είναι απίθανο να ευσταθούν -σε αυτές τις περιπτώσεις το Chandra θα έπρεπε να βλέπει ακτίνες-Χ από δύο μαύρες τρύπες, και όχι από μία. Το πιθανότερο λοιπόν είναι ότι οι αστρονόμοι ανακάλυψαν την πρώτη μαύρη τρύπα που παίρνει το δρόμο της προσφυγιάς. Είναι επομένως πιθανό ο διαγαλαξιακός χώρος να είναι γεμάτος από αδέσποτες μαύρες τρύπες που περιφέρονται στο κενό για μια αιωνιότητα, χωρίς ποτέ να γίνονται αντιληπτές.

Στην φωτογραφία στο κέντρο, ο γαλαξίας από όπου εκτινάχθηκε η μαύρη τρύπα. Στις ένθετες, ο γαλαξιακός πυρήνας σε παρατηρήσεις στο ορατό φως και τις ακτίνες Χ

[Δροσος Γεωργιος]

Σκοτεινή ύλη και μαύρες τρύπες.

Νέα στοιχεία από το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτινών-Χ Chandra της NASA, θέτουν σε αμφισβήτηση τις μέχρι τώρα θεωρίες για το πώς μεγαλώνουν οι μαύρες τρύπες στο κέντρο των γαλαξιών.

Οι αστρονόμοι πιστεύουν πως από την εξαιρετικά ισχυρή συγκέντρωση ύλης στο κέντρο όλων των γαλαξιών δημιουργούνται τεράστιες μαύρες τρύπες, και μέχρι τώρα υπήρχε η εικασία πως ο πυρήνας του γαλαξία και οι μαύρες τρύπες στο κέντρο του μεγαλώνουν με τον ίδιο ρυθμό, απορροφώντας όλο και περισσότερη ύλη και ενέργεια από τη γειτονική τους περιοχή.

Όσο πιο μεγάλος ο πυρήνας του γαλαξία, τόσο πιο μεγάλη αναμενόταν και η μαύρη τρύπα στο κέντρο του.

Τα στοιχεία όμως από το Chandra δείχνουν πως αυτή η συμμετρία δεν είναι κανόνας, ερευνώντας δύο περιπτώσεις στις οποίες οι μαύρες τρύπες μεγαλώνουν ταχύτερα από τους ίδιους του γαλαξίες.

Συνήθως η μάζα μια μαύρης τρύπας στο κέντρο ενός γαλαξία αποτελεί ένα μικρό μέρος της συνολικής του μάζας, και αντιστοιχεί περίπου στο 0.2 τοις εκατό της μάζας του γαλαξιακού κέντρου, στο οποίο παρατηρείται και η μεγαλύτερη πυκνότητα άστρων.

Όμως οι μαύρες τρύπες στους γαλαξίες NGC 4342 και NGC 4291, σε απόσταση 75 και 85 εκατομμυρίων ετών φωτός αντίστοιχα, φαίνεται πως έχουν μάζες 10 και 35 φορές μεγαλύτερες από το αναμενόμενο. Επίσης η άλως στους συγκεκριμένους γαλαξίες, η περιοχή δηλαδή που περιβάλλει το κέντρο και το γαλαξιακό δίσκο, και που εικάζεται πως συγκεντρώνεται η σκοτεινή ύλη, φαίνεται πως είναι κι εκείνη πιο βαριά από το αναμενόμενο.

Οι επιστήμονες γνώριζαν από προηγούμενες παρατηρήσεις το φαινόμενο αυτό, και θέλησαν να εξακριβώσουν εάν οι γαλαξίες είχαν «χάσει βάρος» από αστέρια που είχαν ξεφύγει από την έλξη γειτονικών γαλαξιών, κάποια στιγμή στο παρελθόν που μπορεί να είχαν πλησιάσει. Εστίασαν έτσι στο περιεχόμενο θερμών αερίων, τα οποία βρέθηκαν να είναι διεσπαρμένα και στους δύο γαλαξίες. Τα θερμά αέρια έχουν αρκετή ενέργεια για να εκπέμψουν ακτινοβολία σε ακτίνες-Χ τις οποίες και ανίχνευσαν οι αστρονόμοι. Καθώς τα θερμά αέρια εξισώνουν τις βαρυτικές έλξεις στο εσωτερικό του γαλαξία, από την κατανομή τους μπόρεσαν να διαπιστώσουν μεγάλες συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης και στους δύο γαλαξίες. Καθώς η σκοτεινή ύλη είναι πιο πιθανό να ξεφύγει από ότι τα κοινά άστρα σε περίπτωση έλξης από κάποιον γειτονικό γαλαξία, αφού οι δυνάμεις που τη συγκρατούν είναι πιο χαλαρές, συμπέραναν πως αυτή η διαδικασία «βαρυτικού αδυνατίσματος» δεν είχε συμβεί σε κανέναν από τους δύο γαλαξίες.

Η έρευνα αυτή καταλήγει πως οι δύο μαύρες τρύπες δεν μεγαλώνουν παράλληλα με τα γαλαξιακά κέντρα των δυο γαλαξιών, αλλά η εξέλιξή τους είναι συνδυασμένη με την κατανομή σκοτεινής ύλης στο γαλαξία.

Έτσι πρόκειται για μια ένδειξη πως δύο από τα πιο μεγάλα μυστήρια του σύμπαντος, οι μαύρες τρύπες και η σκοτεινή ύλη είναι με κάποιο τρόπο συνδεδεμένα.

[Δροσος Γεωργιος]

Οι μαύρες τρύπες ως ανιχνευτές σωματιδίων.

Η εύρεση νέων σωματιδίων απαιτεί συνήθως υψηλές ενέργειες – γι ‘αυτό έχουν κατασκευαστεί τεράστιοι επιταχυντές, οι οποίοι μπορούν να επιταχύνουν σωματίδια σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός. Αλλά υπάρχουν και άλλοι δημιουργικοί τρόποι για την εξεύρεση νέων σωματιδίων

: Στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης, οι φυσικοί παρουσίασαν μια μέθοδο για να αποδείξουν την ύπαρξη των υποθετικών «άξιον». Αυτά τα αξιόνια θα μπορούσαν να συσσωρευτούν γύρω από μια μαύρη τρύπα και να εξάγουν ενέργεια από αυτήν. Αυτή η διαδικασία θα μπορούσε να εκπέμψει κύματα βαρύτητας, τα οποία θα μπορούσαν στη συνέχεια να μετρηθούν.

Τα αξιόνια είναι υποθετικά σωματίδια με πολύ μικρή μάζα. Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, η μάζα έχει άμεση σχέση με την ενέργεια, και ως εκ τούτου απαιτείται πολύ λίγη ενέργεια για την παραγωγή του άξιον. «Η ύπαρξη του άξιον δεν έχει αποδειχθεί, αλλά θεωρείται πολύ πιθανή», λέει ο Daniel Grumiller. Μαζί με την Gabriela Mocanu από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης (Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής), πιστεύει πως τα αξιόνια μπορούν να ανιχνευθούν.

Στην κβαντική φυσική, κάθε σωματίδιο περιγράφεται ως ένα κύμα. Το μήκος κύματος αντιστοιχεί στην ενέργεια του σωματιδίου. Τα βαριά σωματίδια έχουν μικρό μήκος κύματος, αλλά τα χαμηλής ενέργειας αξιόνια μπορούν να έχουν μήκος κύματος πολλών χιλιομέτρων.

Τα αποτελέσματα των Grumiller και Mocanu, βασισμένα στα έργα της Ασημίνας Αρβανιτάκη (συνεργάτιδα του Σάββα Δημόπουλου) και Sergei Dubovsky (ΗΠΑ / Ρωσία), δείχνουν ότι τα αξιόνια μπορούν να περιβάλουν μια μαύρη τρύπα, όπως τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου. Αντί να έχουμε την ηλεκτρομαγνητική δύναμης, η οποία συνδέει τα ηλεκτρόνια και τον πυρήνα, εδώ είναι η βαρυτική δύναμη που δρα μεταξύ των αξιονίων και της μαύρης τρύπας.

Ωστόσο, υπάρχει μια πολύ σημαντική διαφορά μεταξύ των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο και τα αξιόνια γύρω από μια μαύρη τρύπα: Τα ηλεκτρόνια είναι φερμιόνια – που σημαίνει ότι δύο από αυτά δεν μπορεί ποτέ να βρίσκονται στην ίδια κατάσταση.

Τα αξιόνια από την άλλη πλευρά είναι μποζόνια, κι έτσι πολλά από αυτά μπορεί να καταλάβουν την ίδια κβαντική κατάσταση στον ίδιο χρόνο.

Μπορούν να δημιουργήσουν ένα "νέφος μποζονίων” γύρω από τη μαύρη τρύπα. Αυτό το νέφος απορροφά συνεχώς ενέργεια από τη μαύρη τρύπα και ο αριθμός των αξιονίων στο νέφος αυξάνεται.

Ένα τέτοιο σύννεφο δεν είναι κατ ‘ανάγκη σταθερό. "Ακριβώς όπως ένας χαλαρός σωρός από άμμο, που μπορεί ξαφνικά να γλιστρήσει προς τα κάτω, ακόμα κι αν φταίει ένας μόνος επιπλέον κόκκος άμμου, αυτό λοιπόν το νέφος των μποζονίων μπορεί να καταρρεύσει ξαφνικά”, λέει ο Daniel Grumiller.

Το συναρπαστικό γεγονός για μια τέτοια κατάρρευση είναι ότι αυτό το «bose-nova" (ανάλογο με το σουπερνόβα) θα μπορούσε να μετρηθεί. Το γεγονός αυτό θα αναγκάσει τον χώρο και τον χρόνο να δονείται και να εκπέμπει κύματα βαρύτητας.

Ανιχνευτές για τα κύματα βαρύτητας έχουν ήδη αναπτυχθεί και το 2016 αναμένεται να φτάσουν σε μια ακρίβεια τέτοια που θα πρέπει σαφώς να εντοπιστούν τα κύματα βαρύτητας. Οι νέοι υπολογισμοί στη Βιέννη δείχνουν ότι αυτά τα κύματα βαρύτητας δεν μπορούν να μας προσφέρουν μόνο νέες ιδέες στην αστρονομία, αλλά μπορεί να μας πουν περισσότερα σχετικά με νέα είδη σωματιδίων.

Πηγή: ScienceDaily

[Δροσος Γεωργιος]

Γιγάντιο νεφέλωμα «πέφτει» στη μαύρη τρύπα του Γαλαξία.

Οι επιστήμονες παρακολουθούν ένα σπάνιο κοσμικό φαινόμενο που εξελίσσεται στο κέντρο του Γαλαξία. Ενα τεράστιο νέφος αερίων κινείται με ταχύτητα περίπου εννέα εκατομμυρίων χλμ/ώρα κατευθυνόμενο προς την περιοχή όπου βρίσκεται η γιγάντια μαύρη τρύπα του Γαλαξία. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι το νεφέλωμα θα φτάσει στο κέντρο του γαλαξία μας όπου βρίσκεται η μαύρη τρύπα κάποια στιγμή μέσα στο 2013 και εκεί θα σταματήσει η πορεία του αφού η «σύγκρουση» με τη μαύρη τρύπα θα είναι μοιραία για αυτό.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες που παρακολουθούν το φαινόμενο η ταχύτητα του νεφελώματος αυξάνεται προοδευτικά όσο πλησιάζει προς το κέντρο του Γαλαξία - συγκεκριμένα οι ειδικοί εκτιμούν ότι η ταχύτητά του έχει διπλασιαστεί τα τελευταία επτά χρόνια. Αν και στην πραγματικότητα το νεφέλωμα δεν θα πέσει κατευθείαν πάνω (ή μέσα) στη μαύρη τρύπα το τέλος του είναι προδιαγεγραμμένο.

Οι ειδικοί υπολογίζουν ότι το νεφέλωμα θα περάσει σε απόσταση 40 δισ. χλμ από τη μαύρη τρύπα. Ομως οι κολοσσιαίες βαρυτικές δυνάμεις της μαύρης τρύπας θα το διαλύσουν στα εξ ων συνετέθη. Καθώς το νεφέλωμα θα πλησιάζει προς την καταστροφή του θα αρχίσει να λάμπει από το έντονο φως που θα ρίχνουν πάνω του τα αμέτρητα άστρα που βρίσκονται στο κέντρο του Γαλαξία.

Η παρατήρηση του φαινομένου είναι ιδιαίτερα σημαντική αφού θα επιτρέψει στους επιστήμονες να μελετήσουν τη συμπεριφορά της ύλης όταν έρχεται σε επαφή με κοσμικά αντικείμενα όπως οι μαύρες τρύπες.

Η μαύρη τρύπα του Γαλαξία που είναι γνωστή ως «Τοξότης Α*» υπολογίζεται ότι έχει μάζα περίπου 2,5 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ηλιου.

[Δροσος Γεωργιος]

Η πιο μακρινή μαύρη τρύπα που «καταβροχθίζει» άστρα.

Στα τέλη Μαρτίου έκανε την εμφάνιση της στη διαστημική μας γειτονιά ακτινοβολία ακτινών Χ η «επιμονή» της οποίας οδήγησε τους επιστήμονες στο να αναζητήσουν την πηγή της για να δουν τι συμβαίνει. Δύο ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες στις ΗΠΑ πήραν την ακτινοβολία στο «κατόπι» και τελικά κατάφεραν να εντοπίσουν την προέλευση της.

Η ακτινοβολία προέρχεται από μια γιγάντια μαύρη τρύπα η οποία «καταβροχθίζει» ένα άστρο. Η μαύρη τρύπα βρίσκεται σε απόσταση 4 δισ. ετών φωτός από εμάς και είναι μέχρι στιγμής το πιο απομακρυσμένο σημείο του Σύμπαντος στο οποίο εντοπίζεται το συγκεκριμένο φαινόμενο.

Την επίμαχη ακτινοβολία Χ εντόπισε την τελευταία εβδομάδα του Μαρτίου το διαστημικό παρατηρητήριο Swift. Δύο ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες, μια από επιστήμονες του Πολιτειακού Πανεπιστημίου Penn και της NASA και μια από το Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian αποφάσισαν να αναζητήσουν την πηγή της ακτινοβολίας. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν επίγεια αλλά και διαστημικά όργανα παρατήρησης όπως το MAXI που βρίσκεται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ακτινοβολία προερχόταν από έναν γαλαξία που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 4 δισ. ετών φωτός από εμάς.

Τελικά ανακάλυψαν ότι η ακτινοβολία πήγαζε από μια γιγάντια μαύρη τρύπα την οποία ονόμασαν Swift J1644+57.

Η μαύρη τρύπα βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία της και οι ερευνητές εκτιμούν ότι έχει μάζα διπλάσια από εκείνη της μαύρης τρύπας που βρίσκεται στο κέντρο του δικού μας γαλαξία. Η μάζα της μαύρης τρύπας στον γαλαξία μας έχει μάζα ίση με εκείνη τεσσάρων εκατομμυρίων άστρων σαν τον Ηλιο. Οταν μια μαύρη τρύπα καταφέρει να «συλλάβει» ένα άστρο και αρχίζει να το διαλύει εκπέμπεται ακτινοβολία που διατρέχει όλο το Σύμπαν.

Η ανακάλυψη είναι σημαντική αφού πρόκειται για το πιο μακρινό «γεύμα» μια μαύρης τρύπας που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα. Επίσης, αναμένεται να προσφέρει νέα στοιχεία για τη φύση και τη δραστηριότητα των μελανών οπών ενώ ίσως προσφέρει και δεδομένα στους επιστήμονες που μελετούν τις θεωρίες της σχετικότητας. Οι δύο έρευνες δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «Nature».

[Δροσος Γεωργιος]

Ηλιακό σύστημα «καταπίνει» η μαύρη τρύπα του Γαλαξία.

Ερευνητές στις ΗΠΑ διαπίστωσαν ότι ένα άστρο και ο κοσμικός (πρωτοπλανητικός) δίσκος που έχει δημιουργηθεί γύρω από αυτό έχουν πέσει στα «δίχτυα» της γιγάντιας μαύρης τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας. Ο Τοξότης Α* (όπως ονομάζεται η μαύρη τρύπα του Γαλαξία) «ρουφάει» την ύλη του άστρου και του δίσκου μέσα στον οποίο σχηματίζονται συνήθως πλανήτες.

Τον περασμένο Δεκέμβριο διεθνής ομάδα ερευνητών διαπίστωσε ότι ο Τοξότης Α* είχε «μαγνητίσει» ένα νέφος ιονισμένου αερίου και κοσμικής σκόνης.

Οι ερευνητές είχαν κάνει την εκτίμηση ότι το νέφος αυτό ήταν προϊόν της σύγκρουσης δύο άστρων που βρίσκονταν κοντά στην μαύρη τρύπα του Γαλαξία.

Επιστήμονες του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian υποστηρίζουν ότι το νέφος αυτό είναι στην πραγματικότητα η ύλη ενός άστρου αλλά και του δίσκου που έχει δημιουργηθεί γύρω από αυτό. Με απλά λόγια η μαύρη τρύπα «καταπίνει» ένα εν δυνάμει ηλιακό σύστημα. Αν οι ερευνητές του Harvard-Smithsonian έχουν δίκιο τότε έχουμε να κάνουμε με μια πολύ σημαντική ανακάλυψη αφού μέχρι σήμερα οι επιστήμονες θεωρούσαν αδύνατη την δημιουργία πλανητών στις περιοχές που υπάρχει και «δραστηριοποιείται» μια μαύρη τρύπα.

«Είναι συναρπαστικό το γεγονός ότι δημιουργούνται πλανήτες τόσο κοντά σε μια μαύρη τρύπα» αναφέρει ο Αβραάμ Λεμπ μέλος τη ερευνητικής ομάδας. Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nature Communications.

Ο Τοξότης Α* απέχει περίπου 27.000 έτη φωτός από τη Γη και έχει μάζα περίπου 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ηλιου.

[Δροσος Γεωργιος]

Εντοπίστηκε ο ορίζοντας γεγονότων μιας μαύρης τρύπας.

Μια πολύ ενδιαφέρουσα όσο και σημαντική ανακάλυψη έκανε ομάδα ερευνητών στις ΗΠΑ.

Εντόπισαν τον λεγόμενο «ορίζοντα γεγονότων» μιας μαύρης τρύπας.

Ο ορίζοντας γεγονότων μιας μαύρης τρύπας είναι το «σημείο χωρίς επιστροφή», δηλαδή το σημείο στο οποίο η βαρυτική έλξη γίνεται τόσο δυνατή, ώστε κάθε διαφυγή να είναι αδύνατη. Με απλά λόγια όταν η ύλη σε οποιαδήποτε μορφή της (άστρα, αέρια ακόμη και το φως) βρεθεί στον ορίζοντα των γεγονότων μιας μαύρης τρύπας η τύχη της είναι προδιαγεγραμμένη, θα τη ρουφήξει η μαύρη τρύπα. Είναι η πρώτη φορά που εντοπίζεται ο ορίζοντας γεγονότων μιας μαύρης τρύπας.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα νέο διαστημικό παρατηρητήριο, το Event Horizon Telescope, ένα δίκτυο 50 ραδιοτηλεσκοπίων που βρίσκονται σε διάφορες περιοχές του πλανήτη. Το EHT μπορεί να βλέπει κοσμικά αντικείμενα με δύο χιλιάδες φορές μεγαλύτερη λεπτομέρεια από εκείνη που βλέπει το Σύμπαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.

Οι ερευνητές έστρεψαν το βλέμμα των ραδιοτηλεσκοπίων στο κέντρο του γαλαξία Μ87 που βρίσκεται σε απόσταση 50 εκατομμυρίων ετών φωτός από τον γαλαξία μας.

Εκεί βρίσκεται μια γιγάντια μαύρη τρύπα που έχει μάζα ίση με εκείνη 6 δισεκατομμυρίων άστρων σαν τον Ηλιο.

Σύμφωνα με τους ερευνητές ο ορίζοντας γεγονότων της μαύρης τρύπας του Μ87 έχει πενταπλάσια έκταση από αυτή που έχει το ηλιακό μας σύστημα ή 750 φορές την απόσταση της Γης από τον Ηλιο ( περίπου 150 εκατομμύρια χλμ). «Οταν κάτι πέσει στον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας χάνεται για πάντα. Είναι μια πύλη εξόδου από το δικό μας Σύμπαν. Δεν υπάρχει επιστροφή αν περάσεις αυτή την πύλη» αναφέρει σε δήλωση του ο Σεπ Ντόελμαν, του MIT Haystack Observatory, μέλος της ερευνητικής ομάδας. Σύμφωνα με τους ερευνητές τα άστρα και η ύλη που βρίσκονται σε απόσταση από τον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας ίση με τη μισή έκταση του ηλιακού μας συστήματος μπορούν να κινούνται με ασφάλεια σε τροχιά γύρω από αυτή.

Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Science.

[Δροσος Γεωργιος]

Τι συμβαίνει όταν συγκρούονται δυο μαύρες τρύπες.

To animation δημιουργήθηκε στους υπερ-υπολογιστές του Πανεπιστημίου του Κολοράντο. Μας δείχνει τι συμβαίνει στο μαγνητισμένο νέφος αερίων που περιβάλλει τις υπερμεγέθεις μαύρες, όταν δυο από αυτές συγκρούονται. Τα προς το κόκκινο χρώματα αντιστοιχούν σε μεγαλύτερες πυκνότητες αερίου. Δεδομένου ότι τα βαρυτικά κύματα που παράγονται κατά την συγχώνευση των μαύρων τρυπών είναι πολύ δύσκολο να ανιχνευθούν, οι αστρονόμοι ψάχνουν βρουν κάποια άλλη χαρακτηριστική ακτινοβολία που συνοδεύει την συγχώνευση, και η οποία θα μπορούσε να παρατηρηθεί από τα τηλεσκόπια. Η επιστημονική ομάδα που πραγματοποίησε την προσομοίωση βρήκε ότι σύμφωνα με το μοντέλο τους παράγονται δέσμες ακτινοβολίας 10000 φορές λαμπρότερες σε σχέση με τις προηγούμενες μελέτες.

 

Το επόμενο βίντεο δείχνει την δομή της διάδοσης των βαρυτικών κυμάτων που αναμένεται ως αποτέλεσμα της συγχώνευσης των μαύρων τρυπών.

http://www.youtube.com/watch?v=4nvv5L1S5r4&feature=player_embedded

[Δροσος Γεωργιος]

Αναπάντεχες ανακαλύψεις.

Αμερικανοί, Βρετανοί κι Αυστραλοί αστρονόμοι με επικεφαλής τον καθηγητή Τζέι Στράντερ του πανεπιστημίου του Μίσιγκαν και του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν ανακάλυψαν ότι δύο μαύρες τρύπες κατά πάσα πιθανότητα συνυπάρχουν στο εσωτερικό του ίδιου αστρικού σμήνους που βρίσκεται στο γαλαξία μας. Ποτέ έως τώρα οι επιστήμονες δεν είχαν βρει ούτε μια μαύρη τρύπα σε ένα σμήνος άστρων του γαλαξία μας.

Την ίδια ώρα Ιάπωνες αστρονόμοι έκαναν την εξίσου αναπάντεχη ανακάλυψη δύο πλανητών εκτός του ηλιακού μας συστήματος (εξωπλανητών), που οι τροχιές γύρω από το άστρο τους διασταυρώνονται και έτσι οι πλανήτες ευθυγραμμίζονται μ’ αυτό.

Και οι δύο ανακαλύψεις γίνονται για πρώτη φορά και προκάλεσαν έκπληξη, ανατρέποντας τις έως τώρα αντιλήψεις.

Σε σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature", αναφέρουν ότι εντόπισαν δύο μαύρες τρύπες, η κάθε μία δέκα έως 20 φορές βαρύτερες από τον Ήλιο μας, που βρίσκονται μέσα στο ηλικίας 12 δισεκατομμυρίων ετών σφαιρωτό αστρικό σμήνος Μ22 του γαλαξία μας.

Σύμφωνα με τις έως τώρα θεωρίες, δεν θα έπρεπε να υπάρχει μια τέτοια συνύπαρξη στο αρχαίο ίδιο σμήνος άστρων, αλλά μόνο μία μεγάλη τρύπα στο κέντρο του. Αντίθετα, ανιχνεύθηκαν δύο μικρότερες μαύρες τρύπες σε κάποια απόσταση από το κέντρο του σμήνους, οι οποίες αποτελούν πηγές ισχυρών ραδιοκυμάτων.

Το σμήνος Μ22, που βρίσκεται στην κατεύθυνση του αστερισμού του Τοξότη, περιέχει εκατοντάδες χιλιάδες άστρα, απέχει περίπου 10.000 έτη φωτός από τη Γη και είναι ορατό καθαρά ακόμα και με ερασιτεχνικά τηλεσκόπια.

Ο ερευνητής Τζέημς Μίλερ του Διεθνούς Κέντρου Ερευνών Ραδιοαστρονομίας δεν απέκλεισε ότι το εν λόγω αστρικό σμήνος (όπως και άλλα παρόμοια) μπορεί να περιέχει έως 100 μαύρες τρύπες, αλλά δεν μπορούν να εντοπισθούν μέχρι να «πιαστούν στα πράσα» τη στιγμή που «καταβροχθίζουν» τα γειτονικά άστρα τους.

Όμως, άλλοι επιστήμονες, όπως ο Σρίνιβας Κουλκάρνι του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech), δεν έχουν πειστεί ότι οι πηγές εκπομπής αυτών των ραδιοκυμάτων είναι όντως μαύρες τρύπες, αλλά θεωρεί πιθανό ότι κάποια άλλη είναι η αιτία που τα ραδιοτηλεσκόπια στη Γη συνέλαβαν αυτές τις εκπομπές από το συγκεκριμένο αστρικό σμήνος.

Αν, όμως, επιβεβαιωθεί η ανακάλυψη, τότε όχι μόνο θα είναι οι πρώτες μαύρες τρύπες που ανακαλύπτονται σε ένα αστρικό σμήνος του γαλαξία μας, αλλά και οι πρώτες που ανακαλύπτονται μέσω των ραδιοκυμάτων που εκπέμπουν. Άλλες μαύρες τρύπες έχουν εντοπιστεί από τις ακτίνες-Χ που εκπέμπουν τα καυτά αέρια, καθώς απορροφώνται από τις τρύπες.

Οι αστρονόμοι σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν το τηλεσκόπιο «Χαμπλ» για να βεβαιώσουν αν πράγματι το Μ22 φιλοξενεί δύο μαύρες τρύπες.

Εξάλλου, ερευνητές του πανεπιστημίου του Τόκιο, μ’ επικεφαλής τον Τερουγιούκι Χιράνο, σύμφωνα με το "New Scientist", ανακοίνωσαν ότι για πρώτη φορά βρήκαν δύο εξωπλανήτες, των οποίων οι τροχιές κατά καιρούς διασταυρώνονται, με συνέπεια οι δύο πλανήτες και το άστρο τους να βρίσκονται στην ίδια ευθεία με τη Γη, με συνέπεια ο ένας εξωπλανήτης να κρύβει εν μέρει και πρόσκαιρα τον άλλο.

Πρόκειται για ένα νέο φαινόμενο, για το οποίο δεν υπάρχει καν αστρονομικός όρος που να το περιγράφει.

Οι Ιάπωνες επιστήμονες μελέτησαν στοιχεία του διαστημικού τηλεσκοπίου «Κέπλερ» για το αστρικό σύστημα ΚΟΙ-94, όπου τέσσερις πλανήτες φαίνεται να περιφέρονται γύρω από ένα άστρο. Δύο από τους πλανήτες, σύμφωνα με τις πρώτες μη επιβεβαιωμένες εκτιμήσεις, φαίνεται να έχουν επικαλυπτόμενες τροχιές που οδηγούν στην ασυνήθιστη ευθυγράμμιση (για την οποία προτάθηκαν οι όροι «εξωσυζυγία» ή «έκλειψη πλανήτη-πλανήτη»).

 

Η τεράστια μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας …και τα άστρα που περιστρέφονται γύρω της.

Σύμφωνα με τον αστρονόμο Andrea Ghez του UCLA, δύο άστρα βρίσκονται σε τροχιά γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας με περιόδους πολύ μικρότερες από μια ανθρώπινη ζωή.

Πρόκειται για ένα τανγκό άστρων που θα αποκαλύψει για πρώτη φορά την πραγματική γεωμετρία του χωροχρόνου στη γειτονιά μιας μαύρης τρύπας. Αυτή η μέτρηση δεν μπορεί να γίνει με ένα άστρο μόνο. ​​

Οι αστρονόμοι έχουν αρκετές ενδείξεις που δείχνουν πως στο κέντρο του Γαλαξία μας υπάρχει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα (γεγονός που ισχύει για τους περισσότερους γαλαξίες του σύμπαντος).

Τα δύο τηλεσκόπια του Keck στο Mauna Kea της Χαβάης, παρατηρούν το γαλαξιακό κέντρο

Ένα επιχείρημα υπέρ της ύπαρξης της μαύρης τρύπας στο γαλαξιακό μας κέντρο είναι οι τροχιές των άστρων που παρατηρούνται γύρω απ’ αυτό. Ενώ μέχρι σήμερα είχε παρατηρηθεί η κίνηση πολλών άστρων στην περιοχή αυτή, μόνο για δυο από αυτά προσδιορίστηκε η πλήρης τροχιά τους.

Πρόκειται για τα άστρα S0-2 και S0-102 που περιστρέφονται στην πλησιέστερη απόσταση γύρω από τη μαύρη τρύπα, με τροχιακές περιόδους 16 και 11,5 ετών αντίστοιχα.

Το άστρο S0-2 ήταν το μόνο γνωστό με περίοδο περιστροφής μικρότερη από 20 χρόνια. Με την ανακάλυψη του άστρου S0-102 από τα τηλεσκόπια του Keck οι επιστήμονες θα μπορέσουν να επιβεβαιώσουν τις συνέπειες μιας μαύρης τρύπας σύμφωνα με τη γενική θεωρίας της σχετικότητας.

Στην φωτογραφία οι τροχιές των δύο άστρων S0-2 και S0-102 γύρω από τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας, όπως σχεδιάστηκαν από τον αστρονόμο Andrea Ghez του UCLA. Αμυδρά φαίνονται και οι τροχιές άλλων άστρων.

[Δροσος Γεωργιος]

Θα φτιάξουν μαύρες τρύπες σε εργαστήριο.

Μια πολύ ενδιαφέρουσα ερευνητική προσπάθεια ξεκινά στα περίχωρα του Εδιμβούργου. Ερευνητική ομάδα θα προσπαθήσει να αναδημιουργήσει μέσα στο εργαστήριο τις συνθήκες που επικρατούν γύρω μια μαύρη τρύπα.

Ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Heriot-Watt έλαβε χρηματοδότηση τριών εκατομμυρίων ευρώ από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Ερευνας για να πραγματοποιήσει έρευνες στον τομέα της κβαντικής φυσικής. Οι ερευνητές θα επιχειρήσουν να φτιάξουν «εργαστηριακές μαύρες τρύπες».

Το σχέδιο των ερευνητών είναι να παραγάγουν παλμούς λέιζερ η ενέργεια των οποίων θα μετριέται σε τρισεκατομμύρια watt. Προσπάθειά τους θα είναι να αναδημιουργήσουν τις συνθήκες που επικρατούν γύρω από μια μαύρη τρύπα. Οι βαρυτικές δυνάμεις που επικρατούν γύρω από τις μαύρες τρύπες είναι τόσο ισχυρές ώστε τίποτε δεν μπορεί να ξεφύγει, ούτε καν το φως, ενώ επίσης καταρρέουν οι νόμοι της φυσικής.

«Αυτό που θα προσπαθήσουμε να φτιάξουμε είναι η ίδια χωροχρονική δομή που χαρακτηρίζει μια μαύρη τρύπα. Θα το επιχειρήσουμε όμως με ένα παλμό φωτός και έτσι δεν θα χρειαστεί να αναδημιουργηθεί η μάζα που σχετίζεται με τις μαύρες τρύπες. Οι μαύρες τρύπες είναι προϊόν της κατάρρευσης ενός άστρου. Εδώ δεν θα υπάρχει κάποιο άστρο που να καταρρέει και έτσι δεν υφίσταται κίνδυνος να μας καταπιούν οι μαύρες τρύπες που θα δημιουργήσουμε» αναφέρει ο Ντανιέλε Φάτσιο, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

[Δροσος Γεωργιος]

Νέα μαύρη τρύπα στον Γαλαξία.

Εναν καινοφανή αστέρα ακτίνων Χ ο οποίος «κρύβει» μια μαύρη τρύπα εντόπισε κοντά στο κέντρο του Γαλαξία το τηλεσκόπιο SWIFT της NASA. Το σπάνιο φαινόμενο «προδόθηκε» από την ακτινοβολία που εκπέμπει. Η μαύρη τρύπα, της οποίας η ύπαρξη ήταν ως τώρα άγνωστη στους ειδικούς, υπολογίζεται ότι έχει το μέγεθος ενός μέσου άστρου όπως ο Ηλιος.

«Οι φωτεινοί καινοφανείς αστέρες ακτίνων Χ είναι τόσο σπάνιοι ώστε ουσιαστικά μπορεί να εμφανιστούν μόνο μια φορά σε μια αποστολή και αυτός είναι ο πρώτος που βλέπει το SWIFT» δήλωσε ο Νιλ Γκέρενς, κύριος ερευνητής της αποστολής του SWIFT στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Γκοντάρ της NASA. «Αυτό είναι πραγματικά κάτι που ανυπομονούσαμε να δούμε».

Ο Swift J1745-26, όπως ονομάστηκε ο νεοανακαλυφθείς καινοφανής αστέρας από τις συντεταγμένες του στον ουρανό, απέχει μερικές μοίρες από το κέντρο του γαλαξία μας προς τον αστερισμό του Τοξότη. Αν και οι αστρονόμοι δεν γνωρίζουν την ακριβή απόσταση υπολογίζουν ότι απέχει περίπου 20.000-30.000 έτη φωτός από την εσωτερική περιοχή του Γαλαξία.

Οι καινοφανείς αστέρες ακτίνων Χ αποτελούν στην ουσία μια πηγή ακτινοβολίας Χ με σύντομη διάρκεια ζωής: η εκπομπή τους φθάνει στο μέγιστο μέσα σε μερικές ημέρες και στη συνέχεια εξασθενεί σταματώντας εντελώς μέσα σε μερικούς μήνες. Οι εκρήξεις της ακτινοβολίας Χ προκύπτουν όταν αέρια από ένα άστρο ξαφνικά προωθούνται βίαια προς ένα από τα πιο συμπαγή αντικείμενα στο Σύμπαν: είτε έναν αστέρα νετρονίων είτε μια μαύρη τρύπα.

Η ακτινοβολία από τον Swift J1745-26 ενεργοποίησε αρχικά το Τηλεσκόπιο Συναγερμού Εκρήξεων (Burst Alert Telescope) του SWIFT δυο φορές το πρωί της 16ης Σεπτεμβρίου και ξανά την επόμενη ημέρα. Η υψηλών ενεργειών ακτινοβολία του έφθασε στο μέγιστο την 18η Σεπτεμβρίου: η έντασή της ήταν ίδια με εκείνη του Νεφελώματος του Καρκίνου, ενός υπολείμματος σουπερνόβα το οποίο θεωρείται μια από τις φωτεινότερες πηγές ακτινοβολίας υψηλών ενεργειών εκτός του ηλιακού μας συστήματος και χρησιμεύει στα όργανα παρατήρησης ως «μέτρο ρύθμισης» για τις παρατηρήσεις τους.

Στη συνέχεια η ακτινοβολία άρχισε να «πέφτει» από τις υψηλές ενέργειες. Παρ’ όλα αυτά, περνώντας στις χαμηλότερες ενέργειες, ο καινοφανής αστέρας έγινε και πάλι φωτεινός – συμπεριφορά που, όπως τονίζουν οι ειδικοί, είναι τυπική για τους καινοφανείς αστέρες αυτού του είδους. Την επόμενη ημέρα ο Swift J1745-26 ήταν 30 φορές φωτεινότερος στην ακτινοβολία Χ χαμηλών ενεργειών από ό,τι τη στιγμή της ανακάλυψής του και εξακολουθούσε να γίνεται όλο και πιο φωτεινός.

«Το μοτίβο αυτό παρατηρείται σε καινοφανείς αστέρες ακτίνων Χ όταν το κεντρικό αντικείμενο είναι μια μαύρη τρύπα. Όταν η ακτινοβολία Χ σταματήσει ελπίζουμε ότι θα μπορέσουμε να μετρήσουμε τη μάζα του για να το επιβεβαιώσουμε» ανέφερε ο Μπόρις Σμπαρουφάτι, αστροφυσικός του Αστεροσκοπείου Μπέρα του Μιλάνου ο οποίος συνεργάζεται με την ομάδα του SWIFT.

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι η μαύρη τρύπα αποτελεί μέρος ενός δυαδικού συστήματος ακτίνων Χ χαμηλής μάζας (LMXB), το οποίο περιλαμβάνει ένα άστρο κανονικού μεγέθους σαν τον ήλιο μας. Στα συστήματα αυτά μια μάζα αερίων φεύγει από το άστρο και ενώνεται με έναν δίσκο αερίων που έχει σχηματιστεί γύρω από τη μαύρη τρύπα. Στα περισσότερα LMXB τα αέρια του δίσκου κινούνται συνεχώς προς τη μαύρη τρύπα και, καθώς φθάνουν κοντά της, θερμαίνονται εκπέμποντας μια σταθερή ροή ακτίνων Χ.

Υπό κάποιες συνθήκες όμως – οι οποίες και ισχύουν στην περίπτωση του Swift J1745-26 – η ροή στο εσωτερικό του δίσκου μπορεί να μην είναι σταθερή. Αυτό εξαρτάται από την ποσότητα της ύλης που εκπέμπεται προς αυτόν από το άστρο και τον ρυθμό της. Σε ορισμένες τιμές ο δίσκος καταλαμβάνεται από δυο εντελώς διαφορετικές μεταξύ τους καταστάσεις: στο εξωτερικό του προστίθενται πιο ψυχρά και λιγότερο ιονισμένα αέρια τα οποία είναι σαν να συγκρατούνται εκεί από ένα φράγμα, ενώ στο εσωτερικό του υπάρχουν θερμότερα και περισσότερο ιονισμένα αέρια τα οποία στέλνουν ορμητικά κύματα αερίων προς το κέντρο.

«Κάθε τέτοια έκρηξη αδειάζει το εσωτερικό του δίσκου και καθώς η μάζα που πέφτει πλέον στη μαύρη τρύπα είναι ελάχιστη ή και καθόλου το σύστημα παύει να αποτελεί φωτεινή πηγή ακτίνων Χ» εξήγησε ο Τζον Κανίτσο, αστροφυσικός του Γκοντάρ. «Δεκαετίες αργότερα, όταν αρκετά αέρια θα συγκεντρωθούν και πάλι στο εξωτερικό του δίσκου, αυτός θα περάσει ξανά στη θερμή του κατάσταση και θα στείλει έναν κατακλυσμό αερίων προς τη μαύρη τρύπα, προκαλώντας μια νέα έκρηξη ακτίνων Χ».

http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/new-black-hole.html

[Δροσος Γεωργιος]

Το NuStar το τηλεσκόπιο ακτίνων Χ βλέπει το “ξέσπασμα” μαύρης τρύπας.

Τηλεσκόπιο της NASA που βλέπει στην περιοχή των ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας συνέλαβε τη μαύρη τρύπα που κρύβεται στην καρδιά του γαλαξία μας να ξεσπάει βίαια και να λάμπει την ώρα που κατάπινε κάποιο νέφος αερίου ή αδέσποτο άστρο.

«Ήμασταν τυχεροί που καταγράψαμε ένα ξέσπασμα της μαύρης τρύπας στη διάρκεια των παρατηρήσεών μας» σχολιάζει η Φιόνα Χάρισον, επιστημονική υπεύθυνη του NuSTAR, της «τηλεσκοπικής συστοιχίας πυρηνικής φασματογραφίας».

«Τα δεδομένα αυτά θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τον ευγενικό γίγαντα που βρίσκεται στην καρδιά του Γαλαξία και να εξηγήσουμε γιατί καμιά φορά ξυπνά για μερικές ώρες και μετά επιστρέφει στο λήθαργό της» προσθέτει.

To NuSTAR της NASA είναι το μόνο διαστημικό τηλεσκόπιο που μπορεί να εστιάζει τις «σκληρές» ακτίνες Χ, δηλαδή της ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας. Λίγες μέρες μετά την εκτόξευσή τον Ιούλιο, το NuSTAR εστίασε στον Τοξότη Α* (προφέρεται άστρο άλφα του Τοξότη), όπως ονομάζουν οι αστρονόμοι την περιοχή όπου βρίσκεται η μαύρη τρύπα στο κέντρο του Μίλκι Ουέι.

Προκειμένου να έχουν οι ερευνητές μια πληρέστερη εικόνα, η περιοχή εξεταζόταν την ίδια ώρα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra, το οποίο ακτίνες Χ χαμηλότερης ενέργειας, και το τηλεσκόπιο Keck στη Χαβάη, το οποίο προσέφερε παρατηρήσεις στο φάσμα του υπέρυθρου.

Οι κοσμολόγοι πιστεύουν σήμερα ότι όλοι οι γαλαξίες περιέχουν μια μαύρη τρύπα στο κέντρο τους. Οι μαύρες τρύπες είναι εξορισμού κατάμαυρες, μπορούν ωστόσο να γίνουν αντιληπτές την ώρα που καταπίνουν μεγάλες ποσότητες υλικών. Τα υλικά αυτά παγιδεύονται στο ακραίο βαρυτικό πεδίο της μαύρης τρύπας και αρχίζουν να περιστρέφονται γύρω τις με ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός. Σε αυτή τη φάση, φτάνουν σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου και εκπέμπουν ακτινοβολία στο φάσμα των ακτίνων Χ.

Οι μαύρες τρύπες που έχουν ανιχνευθεί στα κέντρα άλλων γαλαξιών είναι συχνά δραστήριες σε μόνιμη βάση -σε κάποιες περιπτώσεις τα γαλαξιακά κέντρα γίνονται ορατά ως κβάζαρ, πηγές ακτινοβολίες τόσο ισχυρές ώστε λάμπουν από την άλλη άκρη του Σύμπαντος.

Συγκριτικά, ο Τοξότης Α* είναι μια ασυνήθιστα ήρεμη μαύρη τρύπα -σπάνια εκπέμπει λάμψεις όταν κάποιο υλικό πέφτει μέσα της. Όμως στη φάση παροξυσμού του περασμένου Ιουλίου, το υλικό που εξέπεμψε τις ακτίνες Χ εκτιμάται ότι είχε φτάσει σε θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Όπως σχολιάζει ο Τσακ Χέιλι, μέλος της αποστολής NuSTAR, «oι αστρονόμοι υποψιάζονταν εδώ και καιρό ότι το δείπνο της μαύρης τρύπας πρέπει να παράγει άφθονες, σκληρές ακτίνες Χ. Το NuSTAR όμως είναι το μόνο τηλεσκόπιο με αρκετή ευαισθησία ώστε να καταγράφει αυτές τις ακτίνες».

 

Ο Τοξότης Α* σε εικόνα του NuSTAR. Δεξιά, η περιοχή της μαύρης τρύπας πριν από την έκλαμψη (πάνω), στη διάρκειά της και μετά τη λήξη της

[Δροσος Γεωργιος]

Φωτογράφισαν τις γιγάντιες φυσαλίδες μιας μαύρης τρύπας με σούπερ τηλεσκόπιο.

Χρησιμοποιώντας ένα ολοκαίνουργιο ραδιοτηλεσκόπιο, αστρονόμοι έλαβαν μία από τις καλύτερες φωτογραφίες που έχουν τραβηχτεί ποτέ, και η οποία δείχνει γιγάντιες φυσαλίδες που δημιουργήθηκαν από μία τεράστια μαύρη τρύπα. Οι φυσαλίδες, που είναι αόρατες στα οπτικά τηλεσκόπια, φωτογραφίστηκαν από παρατηρήσεις που έγιναν σε χαμηλές συχνότητες, μεταξύ 20 και 160 MHz, οι οποίες τυπικά χρησιμοποιούνται για τις επικοινωνίες των πιλότων.

Η εικόνα δείχνει έναν σχηματισμό σαν τεράστιο μπαλόνι που είναι γεμάτο πλάσμα, το οποίο απλώνεται σε έκταση ίση με εκείνη ενός γαλαξία. Ορισμένες μαύρες τρύπες προσαρτούν ποσότητες ύλης.

Μέρος από την ποσότητα αυτή δεν καταλήγει μέσα στη μαύρη τρύπα αλλά εκτοξεύεται μακριά σαν ένα ρεύμα σωματιδίων που κινείται με ταχύτητα που πλησιάζει εκείνη του φωτός.

Οταν το ρεύμα σωματιδίων επιβραδύνει την ταχύτητά του, σχηματίζει κάτι σαν ισχνό μπαλόνι που μπορεί να συμπεριλάβει ολόκληρο γαλαξία. Η παρατήρηση έγινε με το νέο διεθνές τηλεσκόπιο LOFAR και όπως ανέφερε ο αστρονόμος Φραντζέσκο ντε Γκασπέριν, η φωτογραφία παρέχει συναρπαστικές ενδείξεις για τους στενούς δεσμούς που υπάρχουν ανάμεσα στη μαύρη τρύπα, τον γαλαξία που τη φιλοξενεί και το περιβάλλον τους.

«Οπως συμβαίνει με τα συμβιωτικά είδη, ο γαλαξίας και η κεντρική μαύρη τρύπα του διάγουν βίους παράλληλους και αλληλένδετους. Ο γαλαξίας παρέχει την ύλη για να τραφεί η μαύρη τρύπα και η μαύρη τρύπα επιστρέφει την ενέργεια στον γαλαξία».

Ο γαλαξίας στον οποίο παρατηρήθηκε το φαινόμενο βρίσκεται στον αστερισμό της Παρθένου και η μάζα του είναι 2.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή του δικού μας.

Η δε μαύρη τρύπα στο κέντρο του έχει μάζα περίπου έξι δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ηλιο μας.

[Δροσος Γεωργιος]

Εκλαμψη φωτός στο κέντρο του Γαλαξία.

Διεθνής ομάδα επιστημόνων εντόπισε με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Chandra μια έκλαμψη φωτός στο κέντρο του Γαλαξία η οποία, όπως υποστηρίζουν, είναι η πιο λαμπρή που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα να παράγεται από τη γιγάντια μαύρη τρύπα που βρίσκεται εκεί.

Η έκλαμψη έχει λαμπρότητα 150 φορές μεγαλύτερη από εκείνη των εκλάμψεων που παράγει συνήθως η μελανή οπή στο κέντρο του Γαλαξία. Η «φλόγα» της υπολογίστηκε ότι έφτασε σε έκταση τα 20 χιλιάδες έτη φωτός.

Η μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας (Τοξότης A*) παράγει λίγη ενέργεια σε σχέση με το μέγεθος της. Αν και η μελανή οπή έχει μάζα 4 δισ. φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ηλιου εντούτοις παράγει ελάχιστη ενέργεια που υπολογίζεται ότι είναι ανάλογη με αυτή που παράγει ένα κοινό άστρο.

Ομως κατά περιόδους παρατηρούνται πολύ σύντομες αλλά πολύ ισχυρές εκλάμψεις φωτός που παράγονται από τον Τοξότη A*. Δεν έχει ακόμη εξακριβωθεί τι προκαλεί αυτές τις εκλάμψεις αλλά η μελέτη τους προσφέρει κάθε φορά νέα στοιχεία για την κατανόηση της εξέλιξης των μελανών οπών.

Η εικόνα της έκλαμψης όπως την κατέγραψε το Chandra

[Heal]

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια γιγάντια μαύρη τρύπα, πιθανότατα την μεγαλύτερη που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα, η οποία έχει μάζα 17 δισεκατομμύρια φορές περισσότερο από τη μάζα του Ήλιου μας. Είναι τόσο μεγάλη, που ανατρέπει τα θεωρητικά μοντέλα των επιστημόνων, καθώς βρίσκεται μέσα σε ένα σχετικά μικρό γαλαξία, σε απόσταση 220 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη, στην κατεύθυνση του αστερισμού του Περσέα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Ρέμκο βαν ντεν Μπος του γερμανικού Ινστιτούτου Αστρονομίας Μαξ Πλανκ στη Χαϊδελβέργη, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature", χρησιμοποίησαν το επίγειο αμερικανο-γερμανικό τηλεσκόπιο Χόμπι- Έμπερλι 9,2 μέτρων του αστεροσκοπείου ΜακΝτόναλντ του πανεπιστημίου τουΤέξας, καθώς και το διαστημικό τηλεσκόπιο «Χαμπλ».

Η τερατώδης μαύρη τρύπα, που φιλοξενείται στο κέντρο του γαλαξία NGC 1277 (ο οποίος είναι περίπου το ένα δέκατο του δικού μας γαλαξία) καταλαμβάνει το 14% της συνολικής μάζας του γαλαξία της, ενώ συνήθως οι μαύρες τρύπες δεν ξεπερνούν το 0,1% της μάζας του γαλαξία τους. Η διαπίστωση αυτή ανατρέπει την έως τώρα αντίληψη ότι οι μεγαλύτεροι γαλαξίες έχουν μεγαλύτερες τρύπες και το αντίστροφο.

Σχεδόν κάθε γαλαξίας στο σύμπαν εκτιμάται ότι έχει στην κεντρική περιοχή του μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Στην περίπτωση του δικού μας γαλαξία, αυτή έχει μάζα περίπου όσο τέσσερις εκατομμύρια Ήλιοι.

Οι αστρονόμοι δεν είναι σίγουροι σε ποιό βαθμό αποτελεί εξαίρεση στο σύμπαν η δυσαναλογία ανάμεσα στα μεγέθη της συγκεκριμένης μαύρης τρύπας και του γαλαξία της. Ήδη όμως υπάρχουν κι άλλες ενδείξεις -μη επιβεβαιωμένες ακόμα- για άλλους πέντε σχετικά μικρούς γαλαξίες, οι οποίοι φαίνεται επίσης να διαθέτουν ασυνήθιστα μεγάλες μαύρες τρύπες. Αν όντως συμβαίνει κάτι τέτοιο, τότε οι αστρονόμοι θα πρέπει να αναθεωρήσουν θεμελιωδώς τα μοντέλα τους για το σχηματισμό των

γαλαξιών και των μαύρων οπών στο πρώιμο σύμπαν.

Ο φακοειδής γαλαξίας NGC 1277 εκτιμάται ότι δημιουργήθηκε πριν από τουλάχιστον οκτώ δισεκατομμύρια χρόνια, συνεπώς οτιδήποτε ήταν αυτό που δημιούργησε την τεράστια μαύρη τρύπα του, πρέπει να συνέβη πριν από πολύ καιρό. «Πρόκειται για ένα πραγματικά παράξενο γαλαξία», όπως δήλωσε ο αστρονόμος Καρλ Γκέμπχαρντ.

Το ισχυρότερο κβάζαρ

Εξάλλου, μια ομάδα αστρονόμων του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου στη Χιλή, με τη βοήθεια του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου του, εντόπισαν την ισχυρότερη έκρηξη ενέργειας προερχόμενη από κβάζαρ, που έχει ποτέ παρατηρηθεί και η οποία είναι τουλάχιστον πενταπλάσια σε ισχύ σε σχέση με την έως τώρα κάτοχο του σχετικού ρεκόρ.

Τα κβάζαρ είναι υπερβολικά φωτεινά γαλαξιακά κέντρα, που στο κέντρο τους έχουν τεράστιες μαύρες τρύπες. Αντίθετα όμως με τις μαύρες τρύπες που απορροφούν την γύρω ύλη, πολλά κβάζαρ επιταχύνουν και εξαπολύουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας και ύλης στον περιβάλλοντα γαλαξία τους.

Το συγκεκριμένο κβάζαρ, με την ονομασία SDSS J1106+1939, εκτοξεύει ενέργεια ισοδύναμη με τουλάχιστον δύο εκατομμύρια εκατομμυρίων Ήλιους ή περίπου 100 φορές περισσότερη ενέργεια από όλη την ενέργεια του γαλαξία μας. Ενέργειες αυτής της τάξης έως τώρα προβλέπονταν μόνο από τη θεωρία για τα κβάζαρ και ποτέ δεν είχαν μετρηθεί στην πράξη.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι κάθε χρόνο μια μάζα όσο 400 Ήλιοι εκρέει από το κβάζαρ με ταχύτητα περίπου 8.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Η εκροή αυτής της ενέργειας γίνεται από μια περιοχή σε απόσταση περίπου 1.000 ετών φωτός από την μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία, ο οποίος φιλοξενεί το κβάζαρ.

Η πιο μακρινή πηγή ακτίνων-Χ

Μια ισχυρή εκπομπή ακτίνων-Χ από μια τεράστια μαύρη τρύπα σε απόσταση 12,4 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη, που εντόπισε το διαστημικό αστεροσκοπείο «Τσάντρα» της NASA, είναι η πιο μακρινή που έχει ποτέ παρατηρηθεί από τους αστρονόμους. Η ανακάλυψη -που παρουσιάστηκε στο περιοδικό αστροφυσικής "The Astrophysical Journal Letters"- ρίχνει φως στην εκρηκτική δραστηριότητα που σχετιζόταν με την ανάπτυξη των πολύ μεγάλων μαύρων οπών στο πρώιμο σύμπαν.

Η εκπομπή των ακτίνων-Χ έγινε από το κβάζαρ GB 1428. Το μήκος της «ακτίνας» σωματιδίων και ενέργειας -που στοχεύει σχεδόν κατευθείαν προς την κατεύθυνση της Γης- έχει μήκος τουλάχιστον 230.000 ετών φωτός και διάμετρο διπλάσια περίπου από τον γαλαξία μας.

Ελάχιστες τέτοιου είδους ακτίνες-Χ έχουν μέχρι σήμερα εντοπιστεί στο αρχέγονο σύμπαν. Ο προηγούμενος κάτοχος του ρεκόρ της πιο μακρινής πηγής ακτίνων-Χ βρισκόταν σε απόσταση

12,2 δισ. ετών από τον πλανήτη μας.

 

Μεταφέρθηκε στο σχετικό νήμα.

[Δροσος Γεωργιος]

Δύο «φούξια» (μαύρες) τρύπες.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο NuSTAR εντόπισε δύο μελανές οπές στον σπειροειδή γαλαξία IC-342 που βρίσκεται σε απόσταση 7 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Πρόκειται για μια σημαντική ανακάλυψη αφού αφορά μια σπάνια κατηγορία μελανών οπών που είναι ασυνήθιστα φωτεινές.

Εξίσου σημαντικό είναι και το γεγονός ότι για πρώτη φορά χαρτογραφούνται σε έναν γαλαξία δύο μελανές οπές εκ των οποίων καμία δεν βρίσκεται στο κέντρο του.

Οι ειδικοί εκτιμούν ότι πρόκειται για μεσαίου μεγέθους μαύρες τρύπες με μάζα μερικές χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ηλιου. Πιθανολογούν επίσης ότι και οι δύο μελανές οπές είναι ενεργές και απορροφούν ύλη από κάποιο γειτονικό τους άστρο.

Στην εικόνα που δόθηκε στη δημοσιότητα οι δύο μαύρες τρύπες απεικονίζονται με φούξια χρώμα.

http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=492138

[Δροσος Γεωργιος]

Με «μισοφέγγαρο» μοιάζουν οι μαύρες τρύπες.

Για πρώτη φορά επιστήμονες προσπαθούν να διαπιστώσουν πώς θα φαίνεται μια μαύρη τρύπα σε κάποιον που την πλησιάζει. Αστρονόμοι του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ στις ΗΠΑ μελετώντας δεδομένα από την μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας εκτιμούν ότι, καθώς πλησιάζει κάποιος σε μια μαύρη τρύπα, η «εικόνα» της θα μοιάζει με μια κοσμική δομή που θυμίζει μισοφέγγαρο.

Η ύπαρξη των μελανών οπών έχει διαπιστωθεί εδώ και πολλές δεκαετίες. Τις τελευταίες δεκαετίες τα πολύ ισχυρά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια εντοπίζουν συνεχώς μαύρες τρύπες στο Σύμπαν. Οι μαύρες τρύπες «εγκλωβίζουν» ακόμη και το φως και έτσι παραμένουν αόρατες. Ετσι ο εντοπισμός και η παρατήρησή τους γίνεται με έμμεσο τρόπο και ειδικότερα από την κοσμική δραστηριότητα που υπάρχει γύρω από αυτές.

Οπως επισημαίνουν οι ερευνητές αν κάποιος πλησιάζει σε μια μαύρη τρύπα αυτό που θα βλέπει και θα μοιάζει με μισοφέγγαρο δεν θα είναι η μαύρη τρύπα αυτή κάθε αυτή , αλλά ο ορίζοντας γεγονότων.

Σύμφωνα με τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας, ο Ορίζοντας των Γεγονότων είναι το σημείο στον χωροχρόνο εντός του οποίου τα γεγονότα δεν μπορούν να επηρεάσουν τον παρατηρητή, καθώς η βαρύτητα ισοδυναμεί με καμπύλωση του χωροχρόνου. Με απλά λόγια είναι το «σημείο χωρίς επιστροφή», δηλαδή το σημείο στο οποίο η βαρυτική έλξη γίνεται τόσο δυνατή, ώστε κάθε διαφυγή να είναι αδύνατη. Το πιο κοινό παράδειγμα ενός Ορίζοντα γεγονότων, είναι η μαύρη τρύπα.

Στις μαύρες τρύπες δημιουργείται μία σημειακή ιδιομορφία, το οποίο σημαίνει ότι υπάρχει περιοχή του χωροχρόνου, άρα του χώρου, στην οποία η ταχύτητα του φωτός είναι μικρότερη της ταχύτητας διαφυγής. Επομένως, αφού η ταχύτητα του φωτός είναι η μεγαλύτερη ταχύτητα του σύμπαντος, αν δεν γίνεται να ξεφύγει το φως, τότε δεν μπορεί να ξεφύγει τίποτα. Φως το οποίο τυχόν πηγάζει πέρα από τον ορίζοντα, δεν μπορεί να φτάσει ποτέ τον παρατηρητή. Παρομοίως, οποιοδήποτε αντικείμενο το οποίο πλησιάζει τον ορίζοντα από την πλευρά του παρατηρητή, φαίνεται σαν να επιβραδύνεται, να μην μπορεί ποτέ να περάσει τον ορίζοντα και το χρώμα του να μετατοπίζεται προς το ερυθρό, με το πέρας του χρόνου. Το αντικείμενο ωστόσο, δεν αντιλαμβάνεται οποιαδήποτε επιρροή και στην ουσία περνάει μέσα από τον ορίζοντα σε χρόνο ο οποίος μπορεί να οριστεί.

Παρόλα αυτά, λογικά θα υπάρχει μία οριακή περιοχή στην οποία το φως μόλις που θα ξεφεύγει, δηλαδή η ταχύτητα διαφυγής θα είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός, αυτή η περιοχή ονομάζεται ορίζοντας γεγονότων. Δεν μπορεί να ξεφύγει φως μέσα από αυτόν τον ορίζοντα, άρα όλα τα γεγονότα που μπορούν να ειδωθούν βρίσκονται το πολύ μέχρι τον ορίζοντα, εξ' ού και το όνομα.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα που έχουν συλλεχθεί από ένα επιστημονικό πρόγραμμα που ξεκίνησε πρόσφατα. Πρόκειται για το Event Horizon Telescope στο πλαίσιο του οποίου γίνεται συλλογή και επεξεργασία δεδομένων από τις παρατηρήσεις που διενεργούνται από ένα ευρύ δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων σε όλο τον κόσμο. Βασικός στόχος του προγράμματος είναι να συγκεντρώνονται δεδομένα από διαφόρων ειδών κοσμικά αντικείμενα η μελέτη των οποίων είναι δύσκολη από μια μεμονωμένη μονάδα παρατήρησης.

«Πιστεύω ότι μπορούμε να καταγράψουμε μια εικόνα από μαύρη τρύπα μέσα στα επόμενα πέντε έτη» δηλώνει ο Τζέισον Ντέξτερ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=494480

[Δροσος Γεωργιος]

Νέο σύστημα μέτρησης του «βάρους» των μελανών οπών.

Επιστήμονες του Νότιου Ευρωπαϊκού Παρατηρητηρίου (ESO) προτείνουν ένα νέο σύστημα μέτρησης της μάζας μιας μαύρης τρύπας.

Επειδή η απευθείας παρατήρηση μιας μελανής οπής δεν είναι είναι δυνατή, οι υπολογισμοί για το μέγεθός της γίνονται με έμμεσους τρόπους. Ομως αυτοί οι έμμεσοι τρόποι δεν είναι πάντα ικανοί να αποκαλύψουν στοιχεία για το μέγεθος μιας μαύρης τρύπας ειδικά όταν αυτή ανήκει στην κατηγορία των «υπερμεγέθων» μελανών οπών, δηλαδή εκείνων η μάζα των οποίων είναι δεκάδες ή και εκατοντάδες εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ηλιου. Είναι χαρακτηριστικό ότι, ενώ έχουν εντοπιστεί εκατοντάδες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να υπολογίσουν την μάζα λίγων δεκάδων εξ αυτών.

Ο συνήθης τρόπος υπολογισμού της μάζας μιας μαύρης τρύπας είναι από την παρατήρηση της κίνησης των άστρων που βρίσκονται κοντά της. Οι ερευνητές υπολογίζουν την ταχύτητα με την οποία κινούνται τα άστρα που βρίσκονται πιο κοντά στην μαύρη τρύπα σε σχέση με εκείνη των άστρων που βρίσκονται πιο μακριά από αυτή. Με αυτόν τον τρόπο γίνεται ένας υπολογισμός της μάζας της μελανής οπής που δεν είναι ακριβής αλλά κατά προσέγγιση.

Οι επιστήμονες του ESO προτείνουν τώρα τον εντοπισμό της ακτινοβολίας που εκπέμπουν οι πυκνές ψυχρές μάζες αερίων. Η ακτινοβολία αυτή μπορεί να εντοπιστεί με την μορφή ραδιοκυμάτων στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.

Η μέθοδος επικεντρώνει την προσοχή της στον εντοπισμό και χαρτογράφηση των μορίων του μονοξειδίου του άνθρακα.

Η θέση και η κίνηση των μορίων σε σχέση με τη θέση της μαύρης τρύπας επιτρέπει τον υπολογισμό της μάζας της. Με αυτή τη μέθοδο οι ερευνητές κατάφεραν να υπολογίσουν την μάζα της μαύρης τρύπας που βρίσκεται στον γαλαξία NGC4526.(Φωτογραφία)

Οπως διαπιστώθηκε, η μαύρη τρύπα του συγκεκριμένου γαλαξία έχει μάζα 450 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ηλιου. Με αυτή τη μέθοδο οι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα υπολογίσουν την μάζα εκατοντάδων μελανών οπών πολλές εκ των οποίων βρίσκονται σε γειτονικούς μας γαλαξίες.

Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=495861

[Δροσος Γεωργιος]

Νέφος-καμικάζι στη μαύρη τρύπα του Γαλαξία.

Ενα γιγαντιαίο νέφος αερίων οδεύει ολοταχώς προς τον θεαματικό θάνατό του, Κατευθύνεται προς τη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία μας η οποία υπολογίζεται ότι θα το καταβροχθίσει στα τέλη του 2013.

Το κοσμικό «γεύμα» αναμένεται από τους επιστήμονες με αδημονία. Θα τους προσφέρει για πρώτη φορά την ευκαιρία να παρακολουθήσουν «ζωντανά» και από τόσο κοντά ένα τέτοιου είδους φαινόμενο και θα τους επιτρέψει να γνωρίσουν καλύτερα τον Τοξότη Α*, την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα της γειτονιάς μας.

Το γιγαντιαίο νέφος-καμικάζι ανακαλύφθηκε από το Very Large Telescope (VLT) του Νότιου Ευρωπαϊκού Αστεροσκοπείου (European Southern Observatory – ESO) στη Χιλή και περιγράφεται σε μελέτη

http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1151/eso1151.pdf

που δημοσιεύεται από διεθνή ομάδα επιστημόνων στην επιθεώρηση «Nature».

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι, παρά το τεράστιο μέγεθός του, το νέφος αερίων έχει μικρή μάζα περίπου τριπλάσια από αυτή της Γης. Αναλύοντας καινούργιες αλλά και παλαιότερες εικόνες μπόρεσαν να υπολογίσουν την πορεία και την ταχύτητά του, η οποία όπως παρατήρησαν, έχει διπλασιαστεί τα τελευταία χρόνια φθάνοντας τα 2.350 χλμ το δευτερόλεπτο.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους θα φθάσει σε απόσταση περίπου 40 δισ. χλμ από τον Τοξότη Α* στα μέσα του 2013.

Από εκεί και πέρα, καθώς θα πλησιάσει στον ορίζοντα γεγονότων της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας – το σημείο από όπου τίποτε, ούτε καν το φως, δεν μπορεί να ξεφύγει– το τέλος είναι προδιαγεγραμμένο. Υπολογίζεται ότι θα επέλθει ως το τέλος του ίδιου χρόνου και αναμένεται εναγωνίως.

Επειδή δεν έχει αρκετή ύλη ώστε να αποκτήσει δική του βαρύτητα, όπως συμβαίνει με τα άστρα, οι ειδικοί αναμένουν ότι, πλησιάζοντας στον ορίζοντα γεγονότων, το νέφος θα αρχίσει να επιμηκύνεται από την τεράστια έλξη της μαύρης τρύπας, προσφέροντας μια εικόνα που ως τώρα δεν είχαν την τύχη να παρακολουθήσουν.

«Η ιδέα ενός αστροναύτη που “τραβιέται” σαν μακαρόνι καθώς πλησιάζει μια μαύρη τρύπα είναι οικεία από την επιστημονική φαντασία» εξήγησε ο κύριος συγγραφέας της μελέτης Στέφαν Γκίλεσεν του Ινστιτούτου Εξωγήινης Φυσικής Μαξ Πλανκ στη Γερμανία.

«Τώρα όμως» πρόσθεσε ο αστροφυσικός «μπορούμε να δούμε κάτι τέτοιο να συμβαίνει στην πραγματικότητα στο νεοανακαλυφθέν νέφος. Δεν πρόκειται να επιβιώσει από αυτή την εμπειρία».

Υπολογίζεται ότι το μισό νέφος θα καταβροχθιστεί από τη μαύρη τρύπα ενώ το υπόλοιπο μισό θα εκτοξευθεί ξανά πίσω στο Διάστημα, εκπέμποντας ακτινοβολία. Χάρη σε αυτήν την ακτινοβολία οι ερευνητές θα μπορέσουν να παρατηρήσουν το φαινόμενο αντλώντας πολύτιμες πληροφορίες για τις μαύρες τρύπες γενικότερα και για τον Τοξότη Α* ειδικότερα.

Το θεαματικό τέλος του νέφους, όπως επισημαίνουν οι ειδικοί, θα σημάνει επίσης το ξύπνημα ενός γίγαντα. Ο Τοξότης Α* απέχει περίπου 27.000 έτη φωτός από τη Γη και έχει μάζα περίπου 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ηλιου.

Εδώ και πολύ μεγάλο διάστημα βρίσκεται σε νάρκη. Αν και πλήθος αντικειμένων στροβιλίζονται έξω από τον ορίζοντα γεγονότων του, κανένα δεν έχει παρασυρθεί μέσα σε αυτόν. Το γεγονός ότι ο Τοξότης Α* είναι τόσο αδρανής δεν είναι συνηθισμένο. Η «συνάντησή» του με το νέφος αερίων θα δώσει ενδεχομένως στους επιστήμονες κάποιες εξηγήσεις.

«Τα επόμενα δύο χρόνια θα είναι πολύ ενδιαφέροντα και αναμένεται να μας παράσχουν εξαιρετικά πολύτιμες πληροφορίες για τη συμπεριφορά της ύλης γύρω από τέτοιου είδους εντυπωσιακά, υπερμεγέθη αντικείμενα» επεσήμανε ο Ράινχαρτ Γκέντσελ του Ινστιτούτου Εξωγήινης Φυσικής Μαξ Πλανκ, επικεφαλής της μελέτης.

Το βέβαιο είναι ότι την επόμενη διετία πολλά τηλεσκόπια θα είναι στραμμένα προς το κέντρο του Γαλαξία.

http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=434874

[trex]

Η ταχύτητα περιστροφής μιας γιγάντιας μαύρης τρύπας

… πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός

 

Οι αστρονόμοι κατάφεραν για πρώτη φορά να μετρήσουν τον ρυθμό περιστροφής μιας τεράστιας μαύρης τρύπας που έχει μάζα δύο εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας και βρήκαν ότι κινείται με απίστευτη ταχύτητα που φθάνει σχεδόν αυτήν του φωτός.

Αγγίζει δηλαδή, σύμφωνα με τη γενική θεωρία σχετικότητας του Αϊνστάιν, το μέγιστο δυνατό όριο ταχύτητας στο σύμπαν.

Οι ερευνητές από τις ΗΠΑ, την Ιταλία, τη Βρετανία και τη Δανία, με επικεφαλής τον Γκουίντο Ρισαλίτι του Αστεροσκοπείου της Φλωρεντίας και του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ – Σμιθσόνιαν, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», χρησιμοποίησαν δύο διαστημικά τηλεσκόπια, το ευρωπαϊκό XMM-Newton και το αμερικανικό Nustar, για να κάνουν υπολογισμούς σχετικά με την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία NGC 1365, που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 56 εκατ. ετών από τη Γη.

Οι μετρήσεις έδειξαν ότι η μαύρη τρύπα, που έχει διάμετρο πάνω από τρία εκατομμύρια χιλιόμετρα (σχεδόν οκτώ φορές η απόσταση Γης – Σελήνης), περιστρέφεται με την ασύλληπτη ταχύτητα των 670 εκατ. μιλίων την ώρα (1,08 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα).

Οι μαύρες τρύπες είναι τρομερά δύσκολο να μελετηθούν, καθώς δεν αφήνουν το φως να δραπετεύσει από αυτές, ενώ στρεβλώνουν τον χωρο – χρόνο γύρω από αυτές, καθώς συνεχώς απορροφούν διάφορα υλικά (ακόμα και ολόκληρα άστρα) από τον περιβάλλοντα χώρο τους, αυξάνοντας σε μάζα.

Παράλληλα, εκπέμπουν ακτίνες-Χ από τον δίσκο ύλης που έχουν προσελκύσει πέριξ αυτών χάρη στην τρομερή βαρύτητά τους. Είναι αυτή η ακτινοβολία που επέτρεψε τη διενέργεια των μετρήσεων για τον ρυθμό περιστροφής της μαύρης τρύπας.

Όσον αφορά τη μαύρη τρύπα του δικού μας γαλαξία, όπως είπε ο Ρισαλίτι, είναι δύσκολο να γίνει ανάλογος υπολογισμός, επειδή αυτή είναι πολύ λιγότερο ενεργή και δεν παρατηρείται σχεδόν καμία ακτινοβολία να εκπέμπεται από την περίμετρό της.

 

http://physicsgg.me/2013/02/28/%CE%B7-%CF%84%CE%B1%CF%87%CF%8D%CF%84%CE%B7%CF%84%CE%B1-%CF%80%CE%B5%CF%81%CE%B9%CF%83%CF%84%CF%81%CE%BF%CF%86%CE%AE%CF%82-%CE%BC%CE%B9%CE%B1%CF%82-%CE%B3%CE%B9%CE%B3%CE%AC%CE%BD%CF%84%CE%B9%CE%B1/

[Δροσος Γεωργιος]

Πώς να δημιουργήσετε μίνι μαύρες τρύπες.

Η δημιουργία μικροσκοπικών μελανών οπών είναι τελικά πιο εύκολη από ό,τι νομίζαμε.

Ερευνητές του Πανεπιστηνίου Πρίνστον εκτιμούν ότι η ενέργεια που απαιτείται για να παραχθούν τέτοια μικροσκοπικά τέρατα είναι τουλάχιστον 2,4 φορές λιγότερη από ό,τι είχε εκτιμηθεί.

Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει μια πολύ μικρή πιθανότητα να εμφανιστούν μίνι μαύρες τρύπες κατά τις συγκρούσεις σωματιδίων στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN.

Δεν υπάρχει όμως λόγος ανησυχίας: οι μίνι μαύρες τρύπες θα εξαφανίζονταν πολύ πριν προλάβουν να καταπιούν τη Γη.

Οι μαύρες τρύπες δημιουργούνται συνήθως όταν ένα ογκώδες αλλά γερασμένο άστρο καταρρέει υπό το ίδιο του το βάρος. Αυτό που απομένει είναι ένα σημείο στο χώρο όπου η πυκνότητα της ύλης είναι άπειρη. Και αυτή η υπερσυγκέντρωση ύλης δημιουργεί ένα βαρυτικό πεδίο τόσο ισχυρό ώστε τίποτα, ακόμα και το φως, δεν μπορεί να δραπετεύσει από τη θανάσιμη έλξη του.

Οι φυσικοί γνωρίζουν εδώ και χρόνια ότι είναι θεωρητικά δυνατή η δημιουργία μίνι μελανών οπών στο εργαστήριο:

Δεδομένου ότι η μάζα και η ενέργεια είναι ισοδύναμες (σύμφωνα με τον Αϊνστάιν) θα μπορούσε κανείς να δημιουργήσει μαύρες τρύπες χρησιμοποιώντας όχι μάζα αλλά ενέργεια.

Αυτό μπορεί να συμβεί κατά την πρόσκρουση σωματιδίων που έχουν μεν αμελητέο βάρος αλλά κινούνται με μεγάλη ταχύτητα, και έχουν επομένως υψηλή κινητική ενέργεια.

Στη νέα μελέτη, ο Φρανς Πρετόριους και οι συνεργάτες του στο Πρίνστον προσομοιώνουν σε υπερυπολογιστή χιλιάδες τέτοιες συγκρούσεις.

Οι προσομοιώσες δείχνουν ότι, λόγω της υψηλής τους ταχύτητας, τα σωματίδια παραμορφώνουν το χωροχρόνο και εστιάζουν την ενέργεια της σύγκρουσης σε δύο σημεία, εκατέρωθεν του σημείου στο οποίο συγκρούονται.

Εφόσον είναι αρκετά υψηλή, η ενέργεια που συγκεντρώνεται σε αυτά τα σημεία καταρρέει και σχηματίζει δύο μικροσκοπικές μαύρες τρύπες, οι οποίες στη συνέχεια καταπίνουν η μία την άλλη και συγχωνεύονται σε μια μίνι μελανή οπή.

Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύονται στο Physical Review Letters.

http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i10/e101101

Η ενέργεια που απαιτείται για τη γέννηση των μίνι οπών μπορεί να είναι μικρότερη από ό,τι είχε εκτιμηθεί ως σήμερα, παραμένει όμως αρκετά υψηλή για τα δεδομένα του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων.

Η εμφάνιση οπών στον LHC είναι επομένως εξαιρετικά απίθανη.

Υπάρχουν ωστόσο θεωρίες που θα επέτρεπαν την εμφάνιση μελανών οπών στον γιγάντιο επιταχυντή. Οι θεωρίες αυτές προβλέπουν την ύπαρξη επιπλέον διαστάσεων στο Σύμπαν, οι οποίες όμως είναι πολύ μικρές για να γίνουν αντιληπτές (στις διαστάσεις που γνωρίζουμε, ένα αντικείμενο μπορεί να είναι άπειρα μεγάλο. Στις επιπλέον διαστάσεις, δεν θα μπορούσε να είναι μεγαλύτερο από ένα κλάσμα του ενός χιλιοστού).

Τα υποθετικά αυτά μοντέλα υποδεικνύουν ότι σε πολύ μικρές αποστάσεις, συγκρίσιμες με το μέγεθος των επιπλέον διαστάσεων, η δύναμη της βαρύτητας γίνεται ισχυρότερη από ό,τι συνήθως. Και αυτό σημαίνει ότι η ενέργεια που απαιτείται για την εμφάνιση μίνι μελανών οπών είναι μικρότερη ακόμα και από την ενέργεια που υπολογίζει η νέα μελέτη.

Εφόσον οι θεωρίες αυτές ευσταθούν, είναι πιθανό να εμφανιστούν μαύρες τρύπες ακόμα και στις ενέργειες που μπορεί να φτάσει ο LHC.

Η παρατήρηση τέτοιων φαινομένων τα επόμενα χρόνια θα προσέφερε επομένως ενδείξεις για την ύπαρξη επιπλέον διαστάσεων στο Σύμπαν.

Σε κάθε περίπτωση, οι μαύρες τρύπες που θα παράξει ενδεχομένως ο LHC δεν θα απειλούσαν την ανθρωπότητα.

Ο Βρετανός φυσικός Στίβεν Χόκινγκ έχει προβλέψει ότι όλες οι μαύρες τρύπες σταδιακά χάνουν μάζα εκπέμποντας ένα είδος ακτινοβολίας που ονομάζεται ακτινοβολία Χόκινγκ. Λόγω της απώλειας μάζας, ότι οι μίνι μαύρες τρύπες θα συρρικνώνονταν πιο γρήγορα από ό,τι θα μπορούσαν να ρουφήξουν περισσότερη ύλη, και θα έπαυαν να υπάρχουν σε κλάσματα του δευτερολέπτου.

Ακόμα όμως κι αν δεν εξαφανίζονταν, οι μαύρες τρύπες θα συνέχιζαν να κινούνται μέσα στον επιταχυντή. Η ταχύτητά τους θα ήταν μάλιστα τόσο μεγάλη ώστε θα διέφευγαν αμέσως από το βαρυτικό πεδίο της Γης και θα χάνονταν στο Διάστημα χωρίς παρενέργειες.

Οι μίνι μαύρι τρύπες «θα ήταν υπερβολικά μικρές για να καταναλώσουν μια σημαντική ποσότητα ύλης» διαβεβαιώνει ο επικεφαλής της νέας μελέτης Δρ Πρετόεριους.

Τελικά, οι μαύρες τρύπες φαίνεται ότι μπορούν ενίοτε να είναι καλοήθεις...

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231239580