Οι μαύρες τρύπες αποτελούν τα πιο μυστηριώδη αντικείμενα του Σύμπαντος και κάθε εύρημα για αυτές αποτελεί ένα κομμάτι παζλ της ύπαρξης τους που παραμένει σε μεγάλο βαθμό κενό. Νέα σημαντικά στοιχεία για τις μαύρες τρύπες αναμένεται να προσφέρει η ανακάλυψη από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της αρχαιότερης μαύρης τρύπας που γνωρίζουμε μέχρι σήμερα.

Πρόκειται για μια μαύρη τρύπα που βρίσκεται στη καρδιά ενός γαλαξία με την κωδική ονομασία GN-z11 ηλικίας περίπου 13,4 δισ. ετών. Η Μεγάλη Έκρηξη, το μυστηριώδες φαινόμενο από το οποίο προέκυψε το Σύμπαν, υπολογίζεται ότι συνέβη πριν από περίπου 13,7 δισ. έτη. Άρα η μαύρη τρύπα υπήρχε μόλις 300 εκατ. έτη μετά τη γέννηση του Σύμπαντος γεγονός που έτσι και αλλιώς προκαλεί έκπληξη με βάση τις κρατούσες κοσμολογικές θεωρίες έκπληξη που είναι ακόμη μεγαλύτερη αφού σύμφωνα με τη διεθνή ερευνητική ομάδα που μελέτησε τα δεδομένα του James Webb αυτή η αρχέγονη μαύρη τρύπα είχε μάζα περίπου ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου.

Σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία οι μαύρες τρύπες αυξάνουν το μέγεθος τους απορροφώντας ύλη από άστρα και άλλες κοσμικές δομές (νεφελώματα κ.α.) που βρίσκονται στις περιοχές στις οποίες βρίσκονται και οι μαύρες τρύπες. Όμως το μέγεθος αυτής της πανάρχαιας μαύρης τρύπας είναι πολύ μεγάλο για την ποσότητα των κοσμικών δομών που εκτιμάται ότι υπήρχαν τη συγκεκριμένη χρονική περίοδο σε ένα γαλαξία για να μπορέσουν να υποστηρίξουν τη διόγκωση της μαύρης τρύπας στα επίπεδα που πιστεύεται ότι είχε.

«Η έκπληξη στην ανακάλυψη εστιάζεται στο μέγεθος της μαύρης τρύπας. Ήταν το πιο αναπάντεχο εύρημα» αναφέρει ο αστροφυσικός Ρομπέρτο Μαϊολίνο καθηγητής του Πανεπιστημίου Κέιμπριτζ, επικεφαλής της διεθνούς ερευνητικής ομάδας.

«Η κατανόηση από πού προήλθαν οι μαύρες τρύπες ήταν πάντα ένα παζλ, αλλά τώρα αυτό το παζλ φαίνεται να βαθαίνει. Αυτά τα αποτελέσματα χρησιμοποιώντας τη δύναμη του James Webb για να κοιτάξουμε πίσω στο χρόνο υποδηλώνουν ότι ορισμένες μαύρες τρύπες αναπτύχθηκαν με τεράστιο ρυθμό στο νεαρό Σύμπαν πολύ πιο γρήγορα από ό,τι περιμέναμε» λέει ο καθηγητής Άντριου Πόντζεν κοσμολόγος στο University College του Λονδίνου που δεν συμμετείχε στην έρευνα.

Οι θεωρίες

Μια εξήγηση, γνωστή ως το σενάριο των βαρέων σπόρων, είναι ότι μια πρώιμη γενιά μαύρων τρυπών γεννήθηκε από την άμεση κατάρρευση τεράστιων νεφών αερίου παρά από άστρα που έχουν καταρρεύσει υπό τη βαρύτητα τους στο τέλος της ζωής τους. Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι συμπαγή σμήνη άστρων και μαύρων τρυπών συγχωνεύτηκαν πολύ γρήγορα στο πρώιμο Σύμπαν.

Μια τρίτη θεωρία είναι η ύπαρξη των λεγόμενων αρχέγονων μαύρων τρυπών που εμφανίστηκαν κατά τη διάρκεια του κοσμικού πληθωρισμού, την περίοδο της ταχύτερης από το φως διαστολής του Σύμπαντος που συνέβη ένα κλάσμα του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτό θα ανατρέψει την κρατούσα κοσμολογική θεωρία ότι οι πρώτα εμφανίζονταν οι γαλαξίες και μετά άρχισαν να αναπτύσσονται μαύρες τρύπες μέσα τους και οι αρχέγονες μαύρες τρύπες θα υφαίνονταν αποτελεσματικά στο ύφασμα του Σύμπαντος από την αρχή.

«Αν αυτό ήταν αλήθεια, θα είχε βαθιές επιπτώσεις στο κλάσμα ανοίγματος του δευτερολέπτου του Σύμπαντος μας. Είτε έτσι είτε αλλιώς, η ιστορία του πώς μεγάλωσαν οι μαύρες τρύπες και οι γαλαξίες είναι μια καθηλωτική ιστορία που μόλις αρχίζουμε να συνδυάζουμε» λέει ο Άντριου Πόντζεν.

Naftemporiki.gr

Η τεράστια μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας περιστρέφεται τόσο γρήγορα που αλλάζει τον χωροχρόνο σύμφωνα με ερευνητική ομάδα που μελέτησε δεδομένα τα οποία κατέγραψε το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra. Η μαύρη τρύπα, που ονομάζεται Τοξότης A*, βρίσκεται 26.000 έτη φωτός μακριά από τη Γη και εκτιμάται ότι έχει μάζα περίπου τέσσερα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου.
Σύμφωνα με τη νέα μελέτη που πραγματοποίησε ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια ο Τοξότης Α* σέρνει τον περιβάλλοντα χωροχρόνο μαζί του συμπιέζοντας τον με τρόπο τέτοιο που να κάνει τον χωροχρόνο εκεί να μοιάζει με μπάλα ποδοσφαίρου.

Η γρήγορη περιστροφή του Τοξότη Α* αποτελεί απόδειξη του τρόπου δημιουργίας του. Μια μαύρη τρύπα που περιστρέφεται γρήγορα σημαίνει ότι ένα μεγάλο μέρος της μάζας της δημιουργήθηκε από αλληλεπιδράσεις με ένα δίσκο ύλης που περιβάλλει μαύρες τρύπες και ονομάζεται δίσκος προσαύξησης.
Οι μαύρες τρύπες που έχουν μικρότερο ρυθμό περιστροφής σχηματίζονται συνήθως από μικρότερες μαύρες τρύπες που συγχωνεύονται μεταξύ τους. Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να αποκαλύψει νέα στοιχεία για το σχηματισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας.

Η διαφορά στην ταχύτητα περιστροφής είναι αρκετά σημαντική γιατί η μεγαλύτερη ταχύτητα θα βοηθήσει τους επιστήμονες να μετρήσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια το κέντρο του γαλαξία μας. «Μετρώντας τις ιδιότητες του γαλαξία, ο επιστήμονας μπορεί να μάθει για την ιστορία και τη δομή του, να εξετάσει θεωρίες δοκιμών ή ακόμα και να συμπεράνει την ύπαρξη μερικών πολύ ενδιαφερόντων και συναρπαστικών αντικειμένων όπως οι σκουληκότρυπες», αναφέρει ο Ντέγιαν Στοίκοβοιτς, καθηγητής κοσμολογίας στο Πανεπιστήμιο του Μπάφαλο που δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Naftemporiki.gr