Διάστημα
Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) και έκαναν μία απίστευτη ανακάλυψη.
Εντόπισαν την αρχαιότερη γνωστή μαύρη τρύπα, που βρίσκεται σε απόσταση 13 δισεκατομμυρίων ετών φωτός και χρονολογείται 400 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Η αποκάλυψη για αυτή τη μαύρη σφαίρα εγείρει ενδιαφέροντα ερωτήματα σχετικά με τον σχηματισμό και την ανάπτυξη των μαύρων οπών στο πρώιμο σύμπαν, αμφισβητώντας έτσι τις υπάρχουσες θεωρίες που σχετίζονται με την κοσμική εξέλιξη.
Πώς ανακαλύφθηκε η αρχαιότερη μαύρη τρύπα στο σύμπαν στον γαλαξία GN-z11
Η νεοανακαλυφθείσα μαύρη τρύπα βρίσκεται στον γαλαξία GN-z11, ο οποίος αρχικά είχε αναγνωριστεί ως ο αρχαιότερος γαλαξίας που υπάρχει. Με σχετικά νεαρή ηλικία 400 εκατομμυρίων ετών, ο GN-z11 είναι 25 φορές μικρότερος από τον Γαλαξία μας, ωστόσο παράγει αστέρια με ρυθμό 20 φορές ταχύτερο.
Η εξαιρετική φωτεινότητα αυτού του γαλαξία υποδήλωνε την παρουσία μιας ισχυρής μαύρης τρύπας, καθώς η φωτεινότητά του αποδίδεται σε μεγάλο βαθμό σε καυτό αέριο που στροβιλίζεται γύρω από τη μαύρη τρύπα αντί για αστέρια.
Ο Roberto Maiolino, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής στο Ινστιτούτο Κοσμολογίας Kavli στο Κέιμπριτζ της Αγγλίας, σημείωσε ότι το μέγεθος της μαύρης τρύπας είναι αρκετά εκπληκτικό: με μέγεθος περίπου 1,6 εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου, προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι μια τόσο μεγάλη μαύρη τρύπα θα μπορούσε να σχηματιστεί τόσο γρήγορα στα «μωρά χρόνια» του σύμπαντος.
Ως εκ τούτου, η ανακάλυψη αυτή αμφισβητεί τη βασική αντίληψη ότι οι μαύρες τρύπες αναπτύσσονται σταδιακά σε διάστημα δισεκατομμυρίων ετών.
Ποια είναι η διαδικασία συσσώρευσης;
Οι μαύρες τρύπες αυξάνουν τη μάζα τους μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται προσαύξηση, κατά την οποία έλκουν το αέριο και τη σκόνη που τις περιβάλλει. Γενικά, μια μαύρη τρύπα θα έφτανε στη σημερινή της μάζα σε διάστημα ενός δισεκατομμυρίου ετών. Ωστόσο, η απόλυτη κλίμακα της αύξησης που παρατηρείται στην GN-z11 υποδηλώνει έναν εντυπωσιακά υψηλό ρυθμό τροφοδοσίας, καταναλώνοντας το ισοδύναμο ενός Ήλιου κάθε πέντε χρόνια.
Αυτός ο γρήγορος ρυθμός ανάπτυξης -που αναφέρεται ως υπερ-προσαύξηση του Έντινγκτον- υποδηλώνει ότι η μαύρη τρύπα ξεπερνά τα όρια του πόσο γρήγορα θα έπρεπε να είναι σε θέση να καταναλώνει υλικό, ενδεχομένως ανατινάζοντας τον λαμπερό δίσκο προσαύξησης και επηρεάζοντας τον σχηματισμό άστρων μέσα στον γαλαξία.
Οι αστροφυσικοί προτείνουν δύο βασικές θεωρίες σχετικά με τον σχηματισμό τέτοιων τεράστιων μαύρων οπών στο σύμπαν. Μια θεωρία υποστηρίζει ότι μπορεί να προήλθαν από την άμεση κατάρρευση αρχέγονων νεφών αερίου- μια άλλη θεωρία υποστηρίζει ότι ξεκίνησαν μικρές αλλά υπέστησαν ταχεία ανάπτυξη λόγω της αφθονίας του αερίου που υπήρχε στο περιβάλλον τους.
Τι σημαίνει αυτή η μαύρη τρύπα για την αστρονομία
Η ανακάλυψη αυτής της μαύρης τρύπας έχει σημαντικές επιπτώσεις στην κατανόηση του σχηματισμού και της εξέλιξης των μαύρων οπών.
Για χρόνια, η ύπαρξη υπερμεγέθων μαύρων τρυπών στο πρώιμο σύμπαν έχει προβληματίσει τους αστρονόμους. Το νέο αυτό εύρημα βαθαίνει το μυστήριο, καθώς υποδεικνύει ότι είτε η μαύρη τρύπα σχηματίστηκε κάτω από διαφορετικές συνθήκες από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως είτε ότι τα μοντέλα μας για την κοσμική εξέλιξη απαιτούν επαναξιολόγηση.
Καθώς οι ερευνητές συνεχίζουν να χρησιμοποιούν το JWST για να διερευνήσουν τις πρώιμες εποχές του σύμπαντος, στοχεύουν να βρουν και να μελετήσουν περισσότερες αρχαίες μαύρες τρύπες. Κάθε νέα ανακάλυψη θα συμβάλει στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτά τα μυστηριώδη κοσμικά αντικείμενα δημιουργήθηκαν και εξελίχθηκαν, ρίχνοντας φως στο αν προήλθαν ως γιγαντιαίες οντότητες ή αν αναπτύχθηκαν με την πάροδο του χρόνου από μικρότερους σπόρους.
Η μαύρη τρύπα που βρέθηκε στο GN-z11 χρησιμεύει ως παράδειγμα της πολύπλοκης φύσης του σύμπαντος κατά τη βρεφική του ηλικία. Αψηφά τις καθιερωμένες θεωρίες για το σχηματισμό και την ανάπτυξη των μαύρων οπών.
Αντίθετα, η απροσδόκητη μάζα της και η ταχεία συσσώρευσή της υποδηλώνουν ότι σχηματίστηκε κάτω από μοναδικές συνθήκες λίγο μετά την εκδήλωση της Μεγάλης Έκρηξης, αφήνοντας τους αστρονόμους με περισσότερα ερωτήματα παρά απαντήσεις σχετικά με την προέλευση αυτών των κοσμικών γιγάντων. Καθώς εμβαθύνουμε στο παρελθόν του σύμπαντος, η αποστολή για την κατανόηση αυτών των μαύρων τρυπών γίνεται όλο και πιο ενδιαφέρουσα.
