| Κόσμος | 30.11.2022 22:09

Και ξαφνικά, το σύμπαν γέμισε μυστηριωδώς εκτυφλωτικό φως: Τι γίνεται όταν ένα αστέρι συνθλίβεται από μία υπερμεγέθη μαύρη τρύπα;

Σύμφωνα με νέα μελέτη που επικαλείται η DailyMail, ένα απαστράπτον φως στον ουρανό προκλήθηκε τη στιγμή συμπίεσης ενός μακρινού αστεριού από μία υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Συγκεκριμένα, όπως αναφέρεται στο δημοσίευμα, το αστέρι φέρεται να συμπιέστηκε «σαν σωληνάριο οδοντόκρεμας».

Άναυδοι έμειναν οι αστρονόμοι της εγκατάστασης Zwicky Transient Facility στην Καλιφόρνια όταν, τον περασμένο Φεβρουάριο, εντόπισαν τη λάμψη, η οποία εξέπεμπε περισσότερο φως από ένα τρισεκατομμύριο ήλιους.

Η ομάδα αποκάλυψε ότι, το εκτυφλωτικό φως, ήταν αποτέλεσμα ενός συμβάντος παλιρροϊκής διάσπασης (TDE), κατά το οποίο το αστέρι περιπλανήθηκε λίγο πιο κοντά σε μία μαύρη τρύπα, με αποτέλεσμα να συνθλιβεί από τις βαρυτικές της δυνάμεις.

Πρόκειται για ένα από τα πιο βίαια γεγονότα του σύμπαντος, κατά το οποίο η θερμοκρασία φτάνει τους 30.000°C, ενώ, η συγκεκριμένη παλιρροϊκή διάσπαση είναι η φωτεινότερη που έχει παρατηρηθεί ποτέ από τη Γη.

Το συμβάν ονομάστηκε από τους αστρονόμους AT2022cmc, ενώ η απόσταση στην οποία συνέβη είναι μεγαλύτερη από οκτώ δισεκατομμύρια έτη φωτός – μεγαλύτερη από τη μισή απόσταση του σύμπαντος – καθιστώντας το το πιο μακρινό TDE που έχει ποτέ ανιχνευθεί.

Φως στον τρόπο ανάπτυξης των μαύρων τρυπών

Τα δεδομένα που συνέλλεξαν οι επιστήμονες θα μπορούσαν να βοηθήσουν ώστε να χυθεί νέο φως στον τρόπο με τον οποίο οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες τρέφονται και αναπτύσσονται. Η λάμψη εντοπίστηκε για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια μίας έρευνας ρουτίνας, όλων των ουρανών, και αναγνωρίστηκε ως ένας πίδακας φωτός με απευθείας κατεύθυνση προς τη Γη. Μετά την σύνθλιψη του άστρου, η ροή ύλης του εξήλθε από τη μαύρη τρύπα εκτεινόμενη κατά μήκος του άξονα περιστροφής της, με ταχύτητα σχεδόν ίση με την ταχύτητα του φωτός.

Αυτή εξέπεμψε ακτίνες Χ, οι οποίες απορροφήθηκαν από τη σκόνη που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα και επανεκπέμφθηκαν ως υπέρυθρη ακτινοβολία, ραδιοκύματα και ορατό φως. Η ασυνήθιστη φωτεινότητα και η ευθυγράμμιση του φωτός προς τη Γη έκανε δυνατή την καταγραφή του με εξαιρετική λεπτομέρεια, παρά την τεράστια απόσταση.

Μεταξύ των οργάνων που κατέγραψαν αυτή την πορεία του φωτός, και το τηλεσκόπιο του Λίβερπουλ στην Ισπανία και το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου στη Χιλή. «Έχουμε δει ελάχιστα TDEs. Πρόκειται για πολύ εξωτικά και ελάχιστα κατανοητά γεγονότα», είπε ο Nial Tanvir από το πανεπιστήμιο του Leicester, ο οποίος συμμετείχε στην ανάλυση.

Ο , συν-συγγραφέας της μελέτης, Δρ Daniel Perley, του πανεπιστημίου John Moores του Λίβερπουλ, δήλωσε πρόκειται για έναν «εξαιρετικό» τύπο TDE, ο οποίος «δεν φαίνεται να ταιριάζει με κανένα γνωστό τύπο ουράνιας πηγής». «Οι πιο γνωστοί τύποι εκρήξεων, είτε είναι πολύ πιο γρήγοροι, είτε πολύ πιο αργοί, είτε πολύ πιο μπλε απόχρωσης απ’ ότι συμπεραίνεται από τα δεδομένα. Συνήθως, οι έντονες βαρυτικές δυνάμεις διαλύουν το άστρο, μετατρέποντάς το σε έναν υπέρθερμο δίσκο αερίου που τελικά εξαφανίζεται μέσα στη μαύρη τρύπα. Σε αυτή την περίπτωση, ωστόσο, συνέβη κάτι που εκτόξευσε ύλη σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός πίσω στο διάστημα. Ο παραστατικότερος τρόπος για να το περιγράψουμε είναι, σαν ένα σωληνάριο οδοντόκρεμας που συμπιέστηκε ξαφνικά στη μέση με αποτέλεσμα το περιεχόμενό του να εκτοξεύει ύλη και από τις δύο άκρες», υπογράμμισε. «Στη συνέχεια, καθώς το υλικό συγκρούστηκε με το αέριο που το περίβαλλε, παράχθηκε έντονη οπτική και ραδιοφωνική ακτινοβολία καθώς και ακτινοβολία Χ», είπε.

Η ομάδα των ερευνητών κατάφερε να «συλλάβει το συμβάν ακριβώς στην αρχή του, μέσα σε μία εβδομάδα από τη στιγμή που η μαύρη τρύπα άρχισε να τρέφεται από το άστρο», σημείωσε ο Dr Dheeraj Pasham, συν- συγγραφέας και αστροφυσικός στο ΜΙΤ.

Το συμβάν σηματοδότησε, επίσης, την πρώτη φορά ανίχνευσης ενός πίδακα TDE με οπτικό φως. Μετά την αρχική ανακάλυψη του AT2022cmc, οι ερευνητές εξέτασαν το γεγονός με το τηλεσκόπιο ακτινών-Χ του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού, Interior Composition ExploreR (NICER). Όπως διαπιστώθηκε, η πηγή της ακτινοβολίας ήταν 100 φορές ισχυρότερη από τις ισχυρότερες που έχουν ποτέ ανιχνευθεί.

«Όσο φωτεινό και αν είναι, υπάρχει μόνο τόσο φως που μπορεί να παράγει ένα αστέρι τη στιγμή που καταστρέφεται. Επειδή ο AT 2022cmc ήταν τόσο φωτεινός και διήρκεσε τόσο πολύ, ξέραμε ότι κάτι πραγματικά γιγαντιαίο πρέπει να τον τροφοδοτεί - μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα», είπε ο επικεφαλής της έρευνας, Δρ Benjamin Gompertz, από το πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ.

Οι ερευνητές καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι, η ακραία δραστηριότητα των ακτινών Χ είναι αποτέλεσμα της δίνης από συντρίμμια που δημιούργησε το τεμαχισμένο άστρο τη στιγμή που έπεφτε μέσα στη μαύρη τρύπα. «Πιθανότατα το αστέρι συνθλίβεται με ρυθμό μισής μάζας του ήλιου ανά έτος», σύμφωνα με τις εκτιμήσεις του Pasham. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν την Τετάρτη (30/11) σε δύο εργασίες στα περιοδικά Nature και Nature Astronomy.

Τελευταία φορά αντίστοιχο συμβάν οι επιστήμονες είχαν εντοπίσει πριν από μία δεκαετία ενώ εξακολουθεί να αποτελεί μυστήριο γιατί ορισμένα TDE εκτοξεύουν πίδακες φωτός, και άλλα όχι. Πιστεύεται ότι αυτό συνδέεται με τον ρυθμό με τον οποίο η ύλη του άστρου περιστρέφεται γύρω από τη μαύρη τρύπα τη στιγμή που συνθλίβεται. Μία ιδιαίτερα γρήγορη περιστροφή μπορεί να τροφοδοτεί τους φωτεινούς πίδακες.

ΟΛΕΣ ΟΙ ΕΙΔΗΣΕΙΣ