Τετάρτη, 29 Μαρτίου 2017

Βαρυτικά κύματα «εκσφενδόνισαν» μια μαύρη τρύπα από το κέντρο μακρινού γαλαξία

3c186-galaxyΑστρονόμοι με επικεφαλής τον Ιταλό Stefano Bianchi του Πανεπιστημίου Ρώμη Τρία, εντόπισαν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, με μάζα μεγαλύτερη από ένα δισεκατομμύριο ήλιους, η οποία «σπρώχθηκε» βίαια μακριά από το κέντρο του γαλαξία της, πιθανότατα υπό την επίδραση ισχυρών βαρυτικών κυμάτων. Η τεράστια μαύρη τρύπα (ένας πρώην ενεργός γαλαξιακός πυρήνας, δηλαδή ένα κβάζαρ) έχει πλέον ταξιδέψει 35.000 έτη φωτός μακριά από το γαλαξιακό κέντρο της, κινούμενη με τρομερή ταχύτητα 7,6 εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα. Με αυτήν την ταχύτητα, με την οποία θα μπορούσε να διασχίσει την απόσταση Γης-Σελήνης σε μόλις τρία λεπτά, εκτιμάται ότι θα εγκαταλείψει τελείως τον γαλαξία της σε 20 εκατ. χρόνια.
 
Ο γαλαξίας 3C186 με το φρενήρη Quasar
 
barutika-kumata-eksfendonisan-mia-mauri-trupa-apo-to-kentro-makrinou-galaksiaΤα δεδομένα από το Hubble, αποκάλυψαν χαρακτηριστικά τα οποία δημιουργούνται από τις βαρυτικές δυνάμεις που εμφανίζονται κατά τη σύγκρουση δύο γαλαξιών
 
«Εκτιμούμε ότι χρειάσθηκε η ισοδύναμη ενέργεια 100 εκατομμυρίων ταυτόχρονων εκρήξεων σούπερ-νόβα για να εκτιναχθεί τόσο μακριά αυτή η μαύρη τρύπα» δήλωσε ο Stefano Bianchi. Η μαύρη τρύπα, που μελετήθηκε με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, βρίσκεται στον γαλαξία 3C186, σε μεγάλη απόσταση οκτώ δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.
 
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι πριν από ένα έως δύο δισεκατομμύρια χρόνια δύο γαλαξίες συγκρούστηκαν και τότε οι δύο αντίστοιχες κεντρικές μαύρες τρύπες τους σταδιακά συγχωνεύθηκαν. Όμως, κατά τη διαδικασία αυτή, η συγχωνευόμενη μαύρη τρύπα εξέπεμψε ισχυρά βαρυτικά κύματα («ρυτιδώσεις» του χωροχρόνου) μόνο προς μία κατεύθυνση, πράγμα που «πυροδότησε» την εκτόξευσή της στο διάστημα σαν πύραυλος προς την ακριβώς αντίθετη κατεύθυνση.
 
Οι βαρυτικές διαταραχές που προκαλούνται από βίαια φαινόμενα, όπως η σύγκρουση δύο μελανών οπών, μπορεί να διαδίδονται στο χωροχρονικό συνεχές μεταφέροντας τόσο μεγάλα ποσά ενέργειας, ώστε να επιταχύνουν ακόμη και ένα ουράνιο μάζα με μάζα 1 δισ. φορές τη μάζα του Ήλιου.
 
Όπως προέβλεψε πρώτος πριν από 101 χρόνια ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, στο πλαίσιο της Γενικής Σχετικότητας, κάθε υλικό σώμα με την κίνησή του προκαλεί «ρυτιδώσεις» στο χωροχρονικό συνεχές, που διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός. Ωστόσο, οι παραμορφώσεις αυτές είναι αρκετά ισχυρές, μόνο στην περίπτωση σωμάτων με τεράστια μάζα, που κινούνται με εξίσου τεράστιες επιταχύνσεις. Μία τέτοια περίπτωση, υποστηρίζουν οι επιστήμονες, είναι η αιτία και για την επιτάχυνση της μαύρης τρύπας του γαλαξία 3C186.
 
Η ομάδα χρησιμοποίησε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, για να μελετήσει τον γαλαξία 3C186. Από τις εικόνες του Hubble, αποκάλυψε στον γαλαξία έναν κβάζαρ, δηλαδή έναν ενεργό «πυρήνα» που αποτελεί χαρακτηριστικά ένδειξη για την ύπαρξη μίας τεράστιας μαύρης τρύπας.
 
Αυτό δεν είναι ασυνήθιστο, καθώς σχεδόν όλοι οι γαλαξίες «φιλοξενούν» στο κέντρο τους μία μαύρη τρύπα. Η διαφορά ωστόσο με τον 3C186 είναι πως η μαύρη τρύπα του δεν βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία. Μάλιστα, φαίνεται πως έχει ήδη διανύσει απόσταση 35.000 ετών φωτός, ενώ κινείται τόσο γρήγορα που σε 20 εκατομμύρια χρόνια θα έχει «δραπετεύσει» από τον γαλαξία.
 
Τα δεδομένα από το Hubble, αποκάλυψαν επίσης χαρακτηριστικά τα οποία δημιουργούνται από τις βαρυτικές δυνάμεις που εμφανίζονται κατά τη σύγκρουση δύο γαλαξιών. Με βάση αυτή την παρατήρηση, και θεωρητικούς υπολογισμούς, η ομάδα εκτιμά πως ο 3C186 προήλθε από τη συγχώνευση δύο γαλαξιών, πριν από 1 με 2 δισ. έτη.
 
Επομένως, σύμφωνα με τους ερευνητές, καθώς οι μαύρες τρύπες των δύο γαλαξιών άρχισαν να στροβιλίζονται η μία γύρω από την άλλη, προκάλεσαν την εκπομπή βαρυτικών κυμάτων, μέχρι να συγκρουστούν. Ωστόσο, λόγω της διαφοράς μάζας που είχαν, τα κύματα ήταν πιο ισχυρά προς μία διεύθυνση.
 
Έτσι, όταν σχηματίσθηκε μία νέα μαύρη τρύπα από τη συγχώνευσή τους, άρχισε να επιταχύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση από τη διάδοση των ισχυρότερων βαρυτικών κυμάτων.
 
Αν η θεωρία των επιστημόνων επιβεβαιωθεί, τότε οι παρατηρήσεις τους αποτελούν ισχυρές ενδείξεις για τη συγχώνευση τεράστιων μελανών οπών. Η ομάδα ελπίζει να επιστρατεύσει ξανά το Hubble, μαζί με άλλα όργανα όπως το τηλεσκόπιο ALMA, για να μελετήσει ακόμη καλύτερα αυτό το παράξενο αντικείμενο.