J2157: Η ταχύτερα αναπτυσσόμενη μαύρη τρύπα στο σύμπαν

Η ταχύτερα αναπτυσσόμενη μαύρη τρύπα στο σύμπαν – η J2157 – είναι 34 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του ήλιου και το καθημερινό γεύμα της είναι ισοδύναμο με μια μάζα σαν του ήλιου μας, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.

Αυτή η τεράστια, πεινασμένη μαύρη τρύπα εντοπίστηκε για πρώτη φορά και μελετήθηκε από ερευνητές τον Μάιο του 2018. Προηγουμένως, πίστευαν ότι καταναλώνει τη μάζα που ισοδυναμεί με τον ήλιο μας κάθε δύο ημέρες. Τώρα, έχουν καλύτερη κατανόηση αυτής της τεράστιας τρύπας και της λαιμαργικής συμπεριφοράς της.

Η μαύρη τρύπα είναι γνωστή ως J2157 και απέχει πάνω από 12 δισεκατομμύρια έτη φωτός στο μακρινό σύμπαν. Οι αστρονόμοι προσπαθούν να καταλάβουν πώς αυτές οι τεράστιες μαύρες τρύπες μπορούσαν να εξελιχθούν κατά τις πρώτες μέρες του σύμπαντος. Οι ερευνητές συνεχίζουν να αναζητούν πιο μεγάλες μαύρες τρύπες όπως αυτή για να καταλάβουν πώς έχουν αναπτυχθεί.

“Είναι η μεγαλύτερη μαύρη τρύπα που βρήκαμε σε αυτήν την πρώιμη περίοδο του Σύμπαντος”, δήλωσε ο Christopher Onken, επικεφαλής της μελέτης και ερευνητής στη Σχολή Αστρονομίας και Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου της Αυστραλίας. “Το βλέπουμε σε μια εποχή που το σύμπαν ήταν μόλις 1,2 δισεκατομμυρίων ετών, λιγότερο από το 10% της τρέχουσας ηλικίας του.”

“Η μάζα της μαύρης τρύπας είναι περίπου 8.000 φορές μεγαλύτερη από τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας”, λέει ο Onken. “Εάν η μαύρη τρύπα του Γαλαξία ήθελε να μεγαλώσει σε αυτή την μάζα, θα πρέπει να καταπιεί τα δύο τρίτα όλων των αστεριών του Γαλαξία μας.”

Το τηλεσκόπιο SkyMapper στο Παρατηρητήριο Siding Spring στην Αυστραλία μπόρεσε να εντοπίσει αυτή τη μαύρη τρύπα στο σχεδόν υπέρυθρο φως αφού αυτό ταξίδεψε δισεκατομμύρια έτη φωτός για να φτάσει στη Γη.

Τέρας της φύσης

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν για πρώτη φορά τη μαύρη τρύπα J2157 λόγω της φωτεινότητάς της στο υπεριώδες φως. Ενώ το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από τις μαύρες τρύπες, αυτή η μαύρη τρύπα εκπέμπει ακτίνες Χ και υπεριώδες φως που δημιουργούνται λόγω της τεράστιας όρεξής του.

Οι αστρονόμοι έχουν επίσης ορίσει αυτή τη συγκεκριμένη μαύρη τρύπα ως το κέντρο ενός πολύ φωτεινού κβάζαρ. Το κβάζαρ είναι ένας πολύ λαμπρός ενεργός γαλαξιακός πυρήνας, που εμφανίζεται στο ορατό φως ως σημειακή πηγή (σαν άστρο), ενώ αυτό που βλέπουμε ως κβάζαρ είναι μία σχετικώς πυκνή άλως υλικού που περιβάλλει την κεντρική μαύρη τρύπα μεγάλης μάζας στο κέντρο του γαλαξία αυτού. Εκπέμπουν δε τόση ενέργεια στους αέριους δίσκους τους που εμφανίζονται σαν αστέρια μέσα από τα τηλεσκόπια.

Το ότι είναι ορατοί σε αποστάσεις δισεκατομμυρίων ετών φωτός σημαίνει ότι η ενέργεια που εκπέμπουν ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία υπερβαίνει την αντίστοιχη κάθε άλλου σώματος, και μπορεί να ισοδυναμεί με την ενέργεια εκατοντάδων συνηθισμένων γαλαξιών μαζί, ή περίπου 1 τρισεκατομμύριο φορές την ενέργεια που εκπέμπει ο Ήλιος στο ορατό φως.

“Αυτή η μαύρη τρύπα αναπτύσσεται τόσο γρήγορα που λάμπει χιλιάδες φορές πιο φωτεινά από έναν ολόκληρο γαλαξία, λόγω όλων των αερίων που απορροφά καθημερινά και τα οποία προκαλούν πολλή τριβή κατά την κίνηση τους και θερμότητα”, δήλωσε ο Christian Wolf, συγγραφέας και αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας.

“Αν είχαμε αυτό το τέρας να κάθεται στο κέντρο του Γαλαξία μας, θα φαινόταν 10 φορές πιο φωτεινό από την πανσέληνο. Θα εμφανιζόταν ως ένα απίστευτα λαμπερό αστέρι που θα εξαφάνιζε σχεδόν όλο το φως των άστρων στον ουρανό Είναι πιθανό να καταστούσε αδύνατη τη ζωή στη Γη με τις τεράστιες ποσότητες ακτίνων Χ που προέρχονται από αυτήν. ”

Η νέα μελέτη παρακολούθησε τη μαύρη τρύπα χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου στη Χιλή για να μετρήσει τη μάζα του.

«Γνωρίζαμε ότι βρισκόμασταν σε μια τεράστια μαύρη τρύπα όταν συνειδητοποιήσαμε τον ταχύ ρυθμό ανάπτυξης», δήλωσε ο Fuyan Bian, αστρονόμος στο Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο.

“Το πόσες μαύρες τρύπες μπορούν να καταπιούν εξαρτάται από το πόσο μάζα έχουν ήδη. Έτσι, για να καταβροχθίσει αυτή την ύλη με τόσο υψηλό ρυθμό, πιστεύαμε ότι θα μπορούσε να γίνει νέος κάτοχος ενός ρεκόρ. Και τώρα ξέρουμε.”

Περαιτέρω μελέτη και παρατήρηση αυτής της μαύρης τρύπας θα ρίξει επίσης φως στον γαλαξία που τον φιλοξενεί, ο οποίος μπορεί να αποκαλύψει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το πρώιμο σύμπαν και το πώς οι τεράστιες μαύρες τρύπες εξελίχθηκαν νωρίς.

“Με μια τέτοια τεράστια μαύρη τρύπα, είμαστε επίσης ενθουσιασμένοι που μπορούμε να μάθουμε και για τον γαλαξία στον οποίο αναπτύσσεται”, δήλωσε ο Onken. “Είναι αυτός ο γαλαξίας ένας από τα μεγαθήρια του πρώιμου Σύμπαντος, ή μήπως η μαύρη τρύπα καταπίνει απίστευτα το περιβάλλον της; Θα πρέπει να συνεχίσουμε να σκάβουμε για να το καταλάβουμε.”