Συγκλονιστικό: Αστρονόμοι άκουσαν δύο μαύρες τρύπες να συγκρούονται

Επιστήμονες ανακοίνωσαν τον εντοπισμό σήματος από μια πανάρχαια σύγκρουση μεταξύ δύο μαύρων τρυπών, η οποία δημιούργησε μια νέα μαύρη τρύπα με μέγεθος που δεν έχει προηγούμενο.

«Πρόκειται για τη μεγαλύτερη έκρηξη μετά το big bang την οποία μπόρεσε να παρατηρήσει η ανθρωπότητα», τόνισε ο καθηγητής φυσικής του Caltech, Άλαν Γουάινστιν, ο οποίος ήταν μέρος της ομάδας που έκανε την ανακάλυψη.

Μέχρι τώρα ήταν γνωστά δύο μεγέθη

Οι μαύρες τρύπες είναι συμπαγείς περιοχές του διαστήματος, τόσο πυκνές που δεν μπορεί να τους «ξεφύγει» ούτε το φως. Μέχρι τώρα, οι αστρονόμοι τις εντόπιζαν σε δύο γενικά μεγέθη: τις «μικρές», που ονομάζονται αστρικές μαύρες τρύπες και οι οποίες δημιουργούνται από την κατάρρευση των άστρων, και οι οποίες έχουν περίπου το μέγεθος μιας μικρής πόλης, και τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, που έχουν εκατομμύρια – ίσως και δισεκατομμύρια – φορές τη μάζα του ήλιου μας, και γύρω από τις οποίες περιστρέφονται ολόκληροι γαλαξίες.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των αστρονόμων, οποιοδήποτε ενδιάμεσο μέγεθος δεν έβγαζε νόημα, καθώς τα άστρα που μεγάλωναν υπερβολικά πριν την καταστροφή τους, ουσιαστικά «έτρωγαν» τον εαυτό τους, και κατέληγαν να μην δημιουργούν καν μαύρες τρύπες.

Ο θάνατος των άστρων δεν μπορεί να δημιουργήσει αστρικές μαύρες τρύπες που να ξεπερνούν το μέγεθος του ήλιου μας κατά πολύ περισσότερο από 70 φορές, πίστευαν οι αστρονόμοι, σύμφωνα με τον φυσικό Νέλσον Κρίστενσεν, διευθυντή έρευνας της ερευνητικής ομάδας Artemis στο Γαλλικό Εθνικό Κέντρο για την Επιστημονική Έρευνα.

Η πρώτη γνωστή «ενδιάμεση» μαύρη τρύπα

Τότε, τον Μάιο του 2019, δύο ανιχνευτές εντόπισαν ένα σήμα που αποδείχθηκε ότι ήταν η ενέργεια από δύο αστρικές μαύρες τρύπες – και οι δύο τους μεγάλες για την κατηγορία τους – που συγκρούονταν μεταξύ τους. Η μία είχε 66 φορές τη μάζα του ήλιου και η άλλη 85 φορές. Το αποτέλεσμα της σύγκρουσης ήταν η δημιουργία της πρώτης γνωστής ενδιάμεσης μαύρης τρύπας, η οποία έχει 142 φορές τη μάζα του ήλιου.

Κατά τη σύγκρουση χάθηκε τεράστιος όγκος ενέργειας με τη μορφή βαρυτικού κύματος, ενός κυματισμού στο διάστημα που ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός. Αυτό το κύμα κατέγραψαν οι φυσικοί στις ΗΠΑ και την Ευρώπη την περσινή χρονιά. Μετά την αποκωδικοποίηση του σήματος και του ελέγχου της δουλειάς τους, οι επιστήμονες δημοσίευσαν τα αποτελέσματα την Τετάρτη στα επιστημονικά περιοδικά Physical Review Letters και Astrophysical Journal Letters.

«Ακούγεται απλώς ένας γδούπος»

Οι ανιχνευτές επέτρεπαν στους επιστήμονες την καταγραφή των βαρυτικών κυμάτων ως ηχητικών σημάτων, με αποτέλεσμα να είναι σε θέση να ακούσουν τον ήχο της σύγκρουσης. Παρά τη βία και το δραματικό του μέγεθος, το σήμα είχε διάρκεια μόλις ενός δεκάτου του δευτερολέπτου. «Ακούγεται απλώς ένας γδούπος», εξηγεί ο Γουάινστιν. «Πραγματικά, δεν ακούγεται σαν κάτι το ιδιαίτερο».

Η σύγκρουση συνέβη περίπου 7 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, όμως οι μαύρες τρύπες που εμπλέκονταν στο περιστατικό ήταν μικρές, και ακόμη και μετά τη σύγκρουση δεν μεγάλωσαν περισσότερο από το μέγεθος των τυπικών αστρικών μαύρων τρυπών.

Τι εκτιμούν οι επιστήμονες

Οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην γνωρίζουν πώς σχηματίστηκαν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών, εξηγεί ο Κρίστενσεν, όμως αυτή η νέα ανακάλυψη ίσως αποτελεί στοιχείο.

Ενδέχεται οι μικρότερες μαύρες τρύπες να συγχωνεύονται δημιουργώντας μεγαλύτερες, και εκείνες στη συνέχεια να συγχωνεύονται με άλλες, τονίζει ο αστρονόμος του Χάρβαρντ Άβι Λεμπ, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα όμως αναφέρει ότι τα αποτελέσματα χαρτογραφούν νέα πεδία για την αστρονομία.

Πράγματι, η μεγαλύτερη από τις δύο μαύρες τρύπες που συμμετείχε στη σύγκρουση, θα μπορούσε να είναι το αποτέλεσμα προηγούμενης συγχώνευσης, όπως αναφέρουν τόσο ο Γουάινστιν όσο και ο Κρίστενσεν.

«Είναι πιθανό αυτό το ζευγάρι μαύρων τρυπών να δημιουργήθηκε εντελώς διαφορετικά, πιθανώς σε ένα πυκνό σύστημα με πολλαπλά νεκρά αστέρια, πράγμα που επιτρέπει στη μία μαύρη τρύπα να «πιάσει» την άλλη ενώ περνούν η μία δίπλα στην άλλη», σημειώνει η αστρονόμος του Barnard College, Τζάνα Λέβιν, συγγραφέας του βιβλίου «Black Hole Survival Guide».

Από την άλλη πλευρά, οι επιστήμονες αδυνατούν να εξηγήσουν πώς οι συγχωνευμένες μαύρες τρύπες που πετούν στο σύμπαν, θα μπορούσαν να συναντήσουν τόσες πολλές ακόμη ώστε να συγχωνευτούν ξανά και να μεγαλώσουν ακόμη περισσότερο. Αντ΄ αυτού, δεν αποκλείεται οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες να σχηματίστηκαν ως άμεσο αποτέλεσμα του big bang.

«Στην αστροφυσική, πάντα είμαστε αντιμέτωποι με εκπλήξεις», δήλωσε ο Γουάινστιν.

Πηγή: www.theguardian.com