Έναν νέο τύπο μαύρης τρύπας θεωρούν πως ανακάλυψαν επιστήμονες που μελετούν τις μαύρες τρύπες στον γαλαξία μας: Όπως αναφέρεται η συγκεκριμένη, μέχρι τώρα άγνωστη κατηγορία, μπορεί να είναι η μικρότερη που έχει βρεθεί ποτέ

«Δείχνουμε αυτή την ένδειξη πως ίσως να υπάρχει ένας άλλος πληθυσμός εκεί έξω που δεν έχουμε εξετάσει ακόμα στην αναζήτησή μας για μαύρες τρύπες» είπε ο Τοντ Τόμσον, lead author της έρευνας και καθηγητής αστρονομίας στο The Ohio State University.

Οι μαύρες τρύπες δημιουργούνται όταν τα άστρα «πεθαίνουν», καταρρέουν και εκρήγνυνται, δημιουργώντας βαρυτικές «δίνες» από τις οποίες δεν μπορεί να ξεφύγει ούτε το φως. Ωστόσο, σε κάποιες περιπτώσεις όταν τα άστρα «πεθαίνουν» και καταρρέουν δημιουργούν αστέρες νετρονίων, που είναι μικροί αλλά ασύλληπτα πυκνοί. Και τα δύο φαινόμενα παρουσιάζουν εξαιρετικά έντονο επιστημονικό ενδιαφέρον, επειδή μελετώντας τα οι αστρονόμοι μπορούν να μάθουν για την εξέλιξη των άστρων και τον σχηματισμό των μαύρων τρυπών. Ωστόσο, κατά κανόνα οι αστρονόμοι επικεντρώνονται περισσότερο σε κολοσσιαίες μαύρες τρύπες, όπως αυτή που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας, και αστέρες νετρονίων- παραβλέποντας μεγάλο μέρος του συνολικού «πληθυσμού».

«Οι άνθρωποι προσπαθούν να καταλάβουν τις εκρήξεις των σουπερνόβα, πώς εκρήγνυνται γιγαντιαία μαύρα άστρα, πώς συντίθενται τα στοιχεία σε γιγαντιαία άστρα» είπε ο Τόμσον. «Οπότε αν μπορούσαμε να αποκαλύψουμε έναν νέο «πληθυσμό» μαύρων τρυπών, θα μαθαίναμε πιο πολλά για το ποια άστρα εκρήγνυνται, ποια δεν εκρήγνυνται, ποια σχηματίζουν μαύρες τρύπες και ποια σχηματίζουν αστέρες νετρονίων. Ανοίγει έναν νέο τομέα έρευνας».

Οι μαύρες τρύπες βρίσκονται συχνά σε δυαδικά συστήματα, όπου δύο άστρα κινούνται το ένα σε τροχιά γύρω από το άλλο. Εάν το ένα από τα δύο «πεθάνει», το άλλο συνεχίζει να κινείται γύρω από τον χώρο όπου ήταν το «ζευγάρι» του, ακόμα και αν εκεί πλέον υπάρχει μια μαύρη τρύπα ή ένας αστέρας νετρονίων.

Μέχρι τη συγκεκριμένη μελέτη, οι αστρονόμοι έβρισκαν μαύρες τρύπες με μάζες πενταπλάσιες έως και δεκαπενταπλάσιες αυτής του Ήλιου, ενώ οι αστέρες νετρονίων έχουν «μόλις» διπλάσια. Παρόλα αυτά, ένας αστέρας νετρονίων θα μπορούσε να καταρρεύσει και να γίνει μαύρη τρύπα εάν η μάζα του γινόταν 2,5 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου- και η μαύρη τρύπα που θα ακολουθούσε θα αυξανόταν.

Τα δεδομένα άλλαξαν όταν το παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων LIGO εντόπισε δύο μαύρες τρύπες που ενώνονταν σε μία, σε έναν γαλαξία 1,8 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Η μία είχε μάζα 31 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου και η άλλη 25 φορές μεγαλύτερη. Η ανακάλυψη αυτή προκάλεσε αίσθηση στην επιστημονική κοινότητα, διευρύνοντας την αναζήτηση μαύρων τρυπών- αλλά παράλληλα τέθηκε το ερώτημα: Εάν υπάρχουν τόσο μεγάλες μαύρες τρύπες, μήπως υπάρχουν μικρότερες, κάπου στην «περιοχή» ανάμεσα στα άστρα νετρονίων και τις μαύρες τρύπες;

Ο Τόμσον και οι συνάδελφοί του στράφηκαν σε δεδομένα του APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) που παρατηρεί φως από 100.000 άστρα στον γαλαξία. Οι επιστήμονες εξέτασαν εάν μεταβολές στα μήκη κύματος ενός άστρου υποδείκνυαν την παρουσία ενός «ζευγαριού» που ήταν αόρατο. Εάν έβλεπαν αλλαγή στο μήκος κύματος, αυτό ίσως να υποδείκνυε πως το «ζευγάρι» ήταν πλέον μαύρη τρύπα. Εν τέλει, χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, βρήκαν έναν τεράστιο ερυθρό γίγαντα σε τροχιά γύρω από κάτι που ήταν μικρότερο από τη μικρότερη γνωστή μαύρη τρύπα, αλλά μεγαλύτερο από οποιονδήποτε γνωστό αστέρα νετρονίων.

Η συγκεκριμένη μαύρη τρύπα θεωρείται πως έχει μάζα 3,3 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου, τη στιγμή που η μικρότερη γνωστή μαύρη τρύπα στο παρελθόν είχε μάζα 3,8 φορές αυτήν του Ήλιου.

«Αυτό που κάναμε εδώ ήταν να βρούμε έναν νέο τρόπο αναζήτησης μαύρων τρυπών, αλλά επίσης δυνάμει εντοπίσαμε μια από τις πρώτες από μια νέα κατηγορία μαύρων τρυπών χαμηλής μάζας, για τις οποίες οι αστρονόμοι δεν ήξεραν στο παρελθόν» είπε σχετικά ο Τόμσον.


ΠΗΓΗ: physics4u