Δεν υπάρχει τίποτα στο Σύμπαν πιο εντυπωσιακό ή μυστηριώδες από μια μαύρη τρύπα. Λόγω της τεράστιας βαρύτητάς τους και της ικανότητάς τους να απορροφούν ακόμη και το φως, αψηφούν τις προσπάθειές μας να τα καταλάβουμε. Όλα τα μυστικά τους κρύβονται πίσω από το πέπλο του ορίζοντα των γεγονότων.
Πως ΜΟΙΑΖΟΥΝ? δεν ξέρουμε. Απορροφούν όλη την ακτινοβολία που εκπέμπουν. Πόσο μεγάλα είναι? Έχουν μέγεθος ή θα μπορούσαν να είναι απείρως πυκνά; Απλά δεν ξέρουμε. Υπάρχουν όμως μερικά πράγματα που μπορούμε να γνωρίζουμε. Όπως πόσο ογκώδεις είναι και πόσο γρήγορα περιστρέφονται.
ΟΠΑ, τι? Κλώση?
Σκεφτείτε το τεράστιο αστέρι που ήρθε πριν από τη μαύρη τρύπα. Σχηματίστηκε από ένα ηλιακό νεφέλωμα, κερδίζοντας την περιστροφή του υπολογίζοντας τον μέσο όρο της ορμής όλων των μεμονωμένων σωματιδίων στο σύννεφο. Καθώς η αμοιβαία βαρύτητα τράβηξε το αστέρι μαζί, μέσω της διατήρησης της γωνιακής ορμής περιστρεφόταν πιο γρήγορα. Όταν ένα αστέρι γίνεται μαύρη τρύπα, εξακολουθεί να έχει όλη αυτή τη μάζα, αλλά τώρα συμπιέζεται σε έναν απειροελάχιστα μικρότερο χώρο. Και για να διατηρηθεί αυτή η γωνιακή ορμή, ο ρυθμός περιστροφής της μαύρης τρύπας επιταχύνεται... πολύ. Ολόκληρη η ιστορία όλων όσων κατανάλωσε ποτέ η μαύρη τρύπα, υπολογίζεται κατά μέσο όρο σε έναν μόνο αριθμό: τον ρυθμό περιστροφής.
Εάν η μαύρη τρύπα μπορούσε να συρρικνωθεί σε ένα απείρως μικρό μέγεθος, θα σκεφτόσασταν ότι ο ρυθμός περιστροφής θα μπορούσε επίσης να αυξηθεί στο άπειρο. Αλλά οι μαύρες τρύπες έχουν όριο ταχύτητας.
«Υπάρχει ένα όριο ταχύτητας στην περιστροφή μιας μαύρης τρύπας. Καθορίζεται από το γεγονός ότι όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται μια μαύρη τρύπα, τόσο μικρότερος είναι ο ορίζοντας γεγονότων της».
Αυτός είναι ο Δρ Mark Morris, καθηγητής αστρονομίας στο UCLA. Έχει αφιερώσει μεγάλο μέρος του χρόνου του στην έρευνα των μυστηρίων των μαύρων τρυπών.
«Υπάρχει αυτή η περιοχή, που ονομάζεται εργοσφαίρα μεταξύ του ορίζοντα γεγονότων και ενός άλλου ορίου, έξω. Η εργοσφαίρα είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα περιοχή έξω από τον ορίζοντα γεγονότων στην οποία μπορούν να εμφανιστούν ποικίλα ενδιαφέροντα εφέ.»
Οι επιστήμονες μετρούν τους ρυθμούς περιστροφής των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών διαχέοντας το φως των ακτίνων Χ σε διαφορετικά χρώματα. Πίστωση εικόνας: NASA/JPL-Caltech
Φανταστείτε τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας ως σφαίρα στο διάστημα, και στη συνέχεια που περιβάλλει αυτή τη μαύρη τρύπα είναι η εργοσφαίρα. Όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται η μαύρη τρύπα, τόσο περισσότερο αυτή η εργοσφαιρία ισοπεδώνεται.
«Το όριο ταχύτητας ορίζεται από τον ορίζοντα γεγονότων, τελικά, σε αρκετά υψηλή περιστροφή, φτάνει στη μοναδικότητα. Δεν μπορείς να έχεις αυτό που λέγεται γυμνή ιδιομορφία. Δεν μπορείτε να έχετε μια μοναδικότητα εκτεθειμένη στο υπόλοιπο Σύμπαν. Αυτό θα σήμαινε ότι η ίδια η μοναδικότητα θα μπορούσε να εκπέμπει ενέργεια ή φως και κάποιος έξω θα μπορούσε πραγματικά να το δει. Και αυτό δεν μπορεί να συμβεί. Αυτός είναι ο φυσικός περιορισμός του πόσο γρήγορα μπορεί να περιστρέφεται. Οι φυσικοί χρησιμοποιούν μονάδες γωνιακής ορμής που ρίχνονται ως προς τη μάζα, κάτι που είναι περίεργο, και το όριο ταχύτητας μπορεί να περιγραφεί ως η γωνιακή ορμή ίση με τη μάζα της μαύρης τρύπας και αυτό θέτει το όριο ταχύτητας».
Απλά φαντάσου. Η μαύρη τρύπα περιστρέφεται μέχρι το σημείο που πρόκειται να αποκαλυφθεί. Αλλά αυτό είναι αδύνατο. Οι νόμοι της φυσικής δεν θα το αφήσουν να γυρίσει πιο γρήγορα. Και εδώ είναι το εκπληκτικό μέρος. Οι αστρονόμοι έχουν πράγματι ανιχνεύσει υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που περιστρέφονται στα όρια που προβλέπονται από αυτές τις θεωρίες.
Μια μαύρη τρύπα, στην καρδιά του γαλαξία NGC 1365, περιστρέφεται με 84% την ταχύτητα του φωτός. Έχει φτάσει στο όριο της κοσμικής ταχύτητας και δεν μπορεί να στραφεί πιο γρήγορα χωρίς να αποκαλύψει τη μοναδικότητά του.
Το Σύμπαν είναι ένα τρελό μέρος.
Podcast (ήχος): Κατεβάστε (Διάρκεια: 4:27 — 4,1 MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | RSS
Podcast (βίντεο): Κατεβάστε (95,3 MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | RSS