Μιλάμε για αστρική μάζα και υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Ποια είναι τα όρια; Πόσο μαζικά μπορούν να γίνουν αυτά τα πράγματα;
Χωρίς την ελαφριά πίεση από την πυρηνική σύντηξη για να συγκρατήσει τη μάζα του άστρου, τα εξωτερικά στρώματα συμπιέζονται προς τα μέσα σε μια στιγμή. Το αστέρι πεθαίνει, εκρήγνυται βίαια ως σουπερνόβα.
Το μόνο που μένει πίσω είναι μια μαύρη τρύπα. Ξεκινούν περίπου τρεις φορές τη μάζα του Ήλιου και ανεβαίνουν από εκεί. Όσο περισσότερο τροφοδοτεί μια μαύρη τρύπα, τόσο μεγαλύτερη γίνεται.
Το τρομακτικό είναι ότι δεν υπάρχει όριο στο πολύ υλικό που μπορεί να καταναλώσει μια μαύρη τρύπα, αν της δοθεί αρκετός χρόνος. Οι πιο ογκώδεις είναι αυτοί που βρίσκονται στις καρδιές των γαλαξιών. Αυτές είναι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, όπως το ψήγμα μάζας 4,1 εκατομμυρίων στο κέντρο του Γαλαξία. Οι αστρονόμοι υπολόγισαν τη μάζα του παρακολουθώντας τις κινήσεις των αστεριών που περιστρέφονται γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας, όπως οι κομήτες που περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο.
Φαίνεται ότι υπάρχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στην καρδιά κάθε γαλαξία που μπορούμε να βρούμε, και η μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας είναι πραγματικά ασήμαντη σε σύγκριση. Το Interstellar απεικόνισε μια μαύρη τρύπα με μάζα 100 εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου. Και μόλις ξεκινάμε.
Ο γιγαντιαίος ελλειπτικός γαλαξίας M87 έχει μια μαύρη τρύπα με μάζα 6,2 δισεκατομμυρίων φορές τη μάζα του Ήλιου. Πώς μπορούν οι αστρονόμοι να το γνωρίζουν αυτό; Εντόπισαν έναν πίδακα υλικού μήκους 4.300 ετών φωτός, που εκτοξεύεται από το κέντρο του M87 με σχετικιστικές ταχύτητες και μόνο μαύρες τρύπες που δημιουργούν μεγάλες ποσότητες πίδακες σαν αυτόν.
Πιο πρόσφατα, αστρονόμοι ανακοίνωσαν στο Journal Nature ότι βρήκαν μια μαύρη τρύπα με περίπου 12 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου. Ο δίσκος προσαύξησης εδώ παράγει 429 τρισεκατομμύρια φορές περισσότερο φως από τον Ήλιο και λάμπει καθαρά σε όλο το Σύμπαν. Βλέπουμε το φως από αυτή την περιοχή από τότε που το Σύμπαν ήταν μόνο 6% στην τρέχουσα ηλικία του.
Κατά κάποιο τρόπο αυτή η μαύρη τρύπα πήγε από το μηδέν σε 12 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου σε περίπου 875 εκατομμύρια χρόνια. Κάτι που δημιουργεί μια μικρή ανησυχία. Για παράδειγμα, πώς στο Ντίκενς είναι δυνατόν μια μαύρη τρύπα να δημιουργήσει τόση μάζα τόσο γρήγορα; Επίσης, το βλέπουμε πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια. Πόσο μεγάλο είναι τώρα; Επί του παρόντος, οι αστρονόμοι δεν έχουν ιδέα. Είμαι σίγουρος ότι είναι μια χαρά. είναι μια χαρά σωστά;
Έχουμε μιλήσει για το πόσο μεγάλες μπορούν να γίνουν οι μαύρες τρύπες, αλλά τι γίνεται με την αντίθετη ερώτηση; Πόσο μικρή μπορεί να είναι μια μαύρη τρύπα;
Μια απεικόνιση που δείχνει τους ισχυρούς ανέμους που οδηγούνται από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός γαλαξία. Το σχηματικό σχήμα στο ένθετο απεικονίζει τις πιο εσωτερικές περιοχές του γαλαξία όπου μια μαύρη τρύπα συσσωρεύεται, δηλαδή, καταναλώνει με πολύ υψηλό ρυθμό την περιβάλλουσα ύλη (ανοιχτό γκρι) με τη μορφή δίσκου (πιο σκούρο γκρι). Ταυτόχρονα, μέρος αυτής της ύλης απορρίπτεται μέσω ισχυρών ανέμων. (Δικαιώματα: XMM-Newton και NuSTAR Missions; NASA/JPL-Caltech;Εισαγωγή:ESA)
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι μπορεί να υπάρχουν αρχέγονες μαύρες τρύπες, μαύρες τρύπες με μάζα πλανήτη, ή ίσως ένας αστεροειδής, ή ίσως ένα αυτοκίνητο… ή ίσως ακόμη λιγότερο. Δεν υπάρχει μέθοδος που θα μπορούσε να τα σχηματίσει σήμερα, αλλά είναι πιθανό ότι ανομοιόμορφα επίπεδα πυκνότητας στο πρώιμο Σύμπαν θα μπορούσαν να έχουν συμπιέσει την ύλη σε μαύρες τρύπες.
Αυτές οι μαύρες τρύπες μπορεί να είναι ακόμα εκεί έξω, να κάνουν φερμουάρ γύρω από το Σύμπαν, περιστασιακά να τρέχουν σε αστέρια, πλανήτες και διαστημόπλοια και διαστρικά πικνίκ. Είμαι βέβαιος ότι είναι το αστρικό ισοδύναμο του να σπάσεις την κνήμη σου στην άκρη του τραπεζιού του καφέ.
Οι αστρονόμοι δεν έχουν δει ποτέ κανένα στοιχείο ότι υπάρχουν στην πραγματικότητα, οπότε θα το αποφύγουμε και θα επιλέξουμε να προσποιηθούμε ότι δεν πρέπει να ανησυχούμε πολύ. Και έτσι αποδεικνύεται ότι οι μαύρες τρύπες μπορούν να γίνουν πραγματικά, πραγματικά, πολύ μεγάλες. 12 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου.
Ποιο μέρος των μαύρων τρυπών εξακολουθεί να σας προκαλεί σύγχυση; Προτείνετε μερικά θέματα για μελλοντικά επεισόδια του Οδηγού για το διάστημα στα παρακάτω σχόλια.
Podcast (ήχος): Κατεβάστε (Διάρκεια: 4:02 — 3,7 MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | RSS
Podcast (βίντεο): Κατεβάστε (Διάρκεια: 4:25 — 52,6 MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | RSS