Μαύρη τρύπα μεσαίου μεγέθους ίσως είναι ο «χαμένος κρίκος» της Κοσμολογίας

Εξετάζοντας την κίνηση των άστρων σε μια σχετικά μικρή γειτονιά του Γαλαξία, διεθνής ομάδα ερευνητών πιστεύει ότι εντόπισε μια μαύρη τρύπα μεσαίου μεγέθους, ένα αντικείμενο που οι αστρονόμοι υποθέτουν ότι υπάρχει αλλά δεν μπορούν μέχρι σήμερα να το αποδείξουν.

Όλες οι μαύρες τρύπες που γνωρίζουμε χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: τις μικρές μαύρες τρύπες που συνήθως σχηματίζονται όταν ένα μεγάλο άστρο εξαντλεί τα πυρηνικά του καύσιμα και καταρρέει κάτω από το ίδιο του το βάρος· και τις «υπέρμαζες» μαύρες τρύπες που κρύβονται στα κέντρα όλων των γαλαξιών και έχουν μάζα εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου.

Η κρατούσα θεωρία θέλει τις υπέρμαζες μαύρες τρύπες να προκύπτουν από μικρότερες που μεγαλώνουν σταδιακά καταπίνοντας υλικό από το περιβάλλον τους ή άλλες μαύρες τρύπες. Αυτό θα σήμαινε ότι κάπου στο Σύμπαν πρέπει να υπάρχουν και ενδιάμεσα μεγέθη, τα οποία όμως δεν έχουν γίνει αντιληπτά. Προηγούμενες μελέτες που υπεδείκνυαν την ύπαρξη «μικρομεσαίων» μελανών οπών» αμφισβητήθηκαν και μένουν αναπόδεικτες.

Νέες ενδείξεις για την ύπαρξη ενός τέτοιου σώματος εντοπίστηκαν τώρα στο αστρικό σμήνος του Ωμέγα του Κενταύρου, μια ομάδα περίπου 10 εκατομμυρίων άστρων που θεωρείται υπόλειμμα ενός μικρού γαλαξία που απορροφήθηκε από τον δικό μας πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.

Η θέση της «μικρομεσαίας» μαύρης τρύπας σημειώνεται με το λευκό τετράγωνο (ESA/Hubble & NASA, M. Haberle)

«Υπάρχει εδώ και καιρό μια διαμάχη για το εάν οι μαύρες τρύπες ενδιάμεσου μεγέθους υπάρχουν γενικά και ειδικά στο Ωμέγα του Κενταύρου. Το αντικείμενο που ανιχνεύσαμε μπορεί να δώσει οριστική απάντηση» δήλωσε ο Μαξιμίλιαν Χέμπερλε του Ινστιτούτου Αστρονομίας «Μαξ Πλανκ» στη Γερμανία, πρώτος συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature.

Εξετάζοντας παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble που καλύπτουν διάστημα 20 ετών, αστρονόμοι εντόπισαν στο Ωμέγα του Κενταύρου επτά άστρα που κινούνται με πολύ μεγάλες ταχύτητες, τόσο μεγάλες που θα περίμενε κανείς ότι πρόκειται σύντομα να εγκαταλείψουν το σμήνος.

Η πιθανότερη εξήγηση είναι ότι τα επτά άστρα επιταχύνθηκαν από ένα αόρατο αντικείμενο (το τετράγωνο σημειώνει τη θέση του) με μάζα τουλάχιστον 8.200 φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου, λένε οι ερευνητές. Η υποθετική μελανή οπή, σε απόσταση 17.000 ετών φωτός από το Ηλιακό Σύστημα, θα ήταν η πλησιέστερη που γνωρίζουμε και η δεύτερη μεγαλύτερη στον Γαλαξία μετά την κεντρική μαύρη τρύπα, γνωστή ως Τοξότης Α*, η οποία έχει μάζα τέσσερα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου.

Σύμφωνα με το σενάριο που προτείνει η μελέτη, η μικρομεσαία μαύρη τρύπα θα είχε κι αυτή μεγαλώσει αν είχε αφεθεί να καταπίνει όλο και περισσότερο αέριο από τον γαλαξία της.

Αυτό όμως δεν συνέβη επειδή η σφαίρα επιρροής της υπέκυψε στον δικό μας Γαλαξία, ο οποίος ήταν πολύ μεγαλύτερος και απορρόφησε τα περισσότερα άστρα και το αέριο του μικρότερου.

Για να επιβεβαιωθεί όμως αυτό το σενάριο απαιτούνται περαιτέρω παρατηρήσεις. Στα 20
χρόνια που κάλυψε η νέα μελέτη, ακόμα και το ταχύτερο από τα επτά άστρα μετακινήθηκε
μόνο δύο pixel στις εικόνες του Hubble, παρά το γεγονός ότι κινείται με ταχύτητα 113
χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο.

Οι παρατηρήσεις θα πρέπει να συνεχιστούν για να επιβεβαιωθεί ότι τα επτά άστρα δεν κινούνται σε ευθεία γραμμή μέχρι να βγουν από το μητρικό τους σμήνος αλλά όντως περιφέρονται σε κύκλους γύρω από τη μαύρη τρύπα.