Σάββατο, 24 Ιουνίου 2017

«Βουλιμικές» μαύρες τρύπες καταπίνουν αστέρες σε λίγες ημέρες

Αν και κατά κανόνα οι μαύρες τρύπες χρειάζονται μερικά χρόνια για να «καταβροχθίσουν» τους αστέρες που παγιδεύονται στο βαρυτικό τους πεδίο, ορισμένες μελανές οπές είναι τόσο «βουλιμικές» που εξαφανίζουν το «κοσμικό γεύμα» τους σε λίγες μόνο ημέρες. Σε αυτό το συμπέρασμα κατέληξαν επιστήμονες από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια, μέσω μίας προσομοίωσης της αλληλεπίδρασης ενός άστρου περίπου σαν τον Ήλιο μας, με μια μαύρη τρύπα με μάζα 1 εκατομμύριο φορές τη μάζα του Ήλιου. «Τρέχοντας» την προσομοίωση, οι επιστήμονες ανακάλυψαν πως η μαύρη τρύπα χρειάστηκε ελάχιστα 24ωρα για να «καταπιεί» τον αστέρα.

Λόγω των τεράστιων βαρυτικών έλξεων που ασκεί μία μαύρη τρύπα, οποιοσδήποτε αστέρας βρεθεί σε απόσταση μικρότερη από μία τιμή γνωστή ως όριο Roche είναι καταδικασμένος να χαθεί για πάντα. Η εξαφάνισή του γίνεται μέσω ενός φαινομένου που ονομάζεται «παλιρροϊκή διάσπαση»: το ισχυρό πεδίο παραμορφώνει τον αστέρα, συμπιέζοντάς τον από τη μία πλευρά και επιμηκύνοντάς τον από την άλλη, ώστε θερμό αέριο από την αστρική ύλη να δημιουργήσει βαθμηδόν έναν δίσκο γύρω από τη μαύρη τρύπα. Στη συνέχεια, η μαύρη τρύπα μπορεί να καταπιεί τα απομεινάρια του άστρου, μέχρι να μην απομείνει τίποτα.
 
Κατά κανόνα, χρειάζεται να περάσουν μερικά χρόνια μέχρι να ολοκληρωθεί η «παλιρροϊκή διάσπαση» και η πλήρης εξαφάνιση ενός άστρου. Σύμφωνα όμως με την προσομοίωση των Αμερικανών επιστημόνων, όταν ο αστέρας βρεθεί σε απόσταση «αναπνοής» από τη μαύρη τρύπα, τότε ένα φαινόμενο που ονομάζεται σχετικιστική μετάπτωση προκαλεί μια μικρή μεταβολή της αστρικής τροχιάς, με συνέπεια ο σχηματισμός του δίσκου να γίνεται μέσα σε λίγα λεπτά της ώρας. Από εκεί κι ύστερα, όλα τα απομεινάρια του άστρου θα εξαφανισθούν σε λίγα 24ωρα.
 
Στον αντίποδα, μία άλλη ομάδα Ιταλών αστρονόμων από το πανεπιστήμιο του Μιλάνο εντόπισε μία μαύρη τρύπα που… απολαμβάνει αργά το «γεύμα» της, «τρώγοντας» μια κουταλιά από τον αστέρα ανά δεκαετία. Η μαύρη τρύπα βρίσκεται στον γαλαξία IC 3599, σε απόσταση 300 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη, ενώ για τη μελέτη τους οι αστρονόμοι βασίσθηκαν σε δεδομένα από τρία διαφορετικά τηλεσκόπια.
 
Ένα από αυτά ήταν το γερμανικό τηλεσκόπιο διαστημικό Rosat, το οποίο τη δεκαετία του ’90 κατέγραψε μία λάμψη στον γαλαξία η οποία, αν και αρχικά αποδόθηκε στην «παλιρροϊκή διάσπαση» ενός αστέρα από την τοπική μαύρη τρύπα, στην πορεία διαπιστώθηκε πως η έντασή της ήταν μικρότερη από την αναμενόμενη. Παρόμοιες λάμψεις «είδε» στον IC 3599 και το τηλεσκόπιο Chandra της NASA το 2002, όπως και το Swift ακόμη πιο πρόσφατα.
 
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η ομοιότητα των τριών φαινομένων αποκλείει την πιθανότητα να αντιστοιχεί η καθεμία και στην «παλιρροϊκή διάσπαση» ενός διαφορετικού αστέρα. Αντίθετα, υποστηρίζουν, αυτό που συμβαίνει είναι πως υπάρχει ένας αστέρας με τροχιά τέτοιας εκκεντρότητας, που περίπου ανά δεκαετία περνά τόσο κοντά από τη μαύρη τρύπα ώστε αυτή να «τσιμπολογά» ένα μέρος της μάζας του. Οι αστρονόμοι υπολογίζουν πως, με τον ρυθμό… κατανάλωσης της μαύρης τρύπας, το άστρο θα εξαφανισθεί πλήρως σε 10.000 χρόνια.