Οι αστρονόμοι εντόπισαν μαύρες τρύπες πολύ κοντά στη Γη: Εκτοξεύθηκαν από σμήνος αστέρων πριν εκατομμύρια χρόνια

Στο σμήνος των Υάδων, το οποίο απέχει μόλις 150 έτη φωτός από τον Ήλιο, ενδέχεται σύμφωνα με τους αστρονόμους να κρύβονται οι πλησιέστερες στη Γη μαύρες τρύπες.

Στην πραγματικότητα, αυτές οι μαύρες τρύπες μπορεί να εκτοξεύθηκαν από το πυκνό σμήνος αστέρων πριν από εκατομμύρια χρόνια για να περιπλανηθούν μόνες τους στον γαλαξία.

Ακόμα και έτσι, θα εξακολουθούσαν να βρίσκονται περίπου δέκα φορές πιο κοντά από τη μαύρη τρύπα που θεωρούνταν προηγουμένως η πιο κοντινή στη Γη.

Πώς ανιχνεύθηκαν οι μαύρες τρύπες

Ορατές στον αστερισμό του Ταύρου, οι Υάδες είναι ένα ανοιχτό σμήνος εκατοντάδων άστρων. Ανοιχτά σμήνη όπως αυτό είναι συλλογές άστρων που πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν την ίδια στιγμή από το ίδιο τεράστιο νέφος αερίου και σκόνης.

Εξαιτίας αυτού, είναι γνωστό ότι τα αστέρια μέσα σε αυτού του είδους τα σμήνη μοιράζονται θεμελιώδη χαρακτηριστικά, όπως χημικές συνθέσεις και ηλικίες.

Προκειμένου να γίνει η ανίχνευση αυτών που θα μπορούσαν να είναι οι πλησιέστερες μαύρες τρύπες στον πλανήτη μας, μια ομάδα με επικεφαλής τον Stefano Torniamenti, μεταδιδακτορικό ερευνητή στο Πανεπιστήμιο της Πάντοβα, δημιούργησε μια προσομοίωση των κινήσεων και των εξελίξεων των άστρων στις Υάδες.

Η προσομοίωση δημιουργήθηκε και με τις μαύρες τρύπες να είναι παρούσες στην εξίσωση. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες συνέκριναν τα αποτελέσματα αυτής της προσομοίωσης με πραγματικές παρατηρήσεις που είχαν γίνει προηγουμένως για τις ταχύτητες και τις θέσεις του αστρικού πληθυσμού του ανοικτού σμήνους. Το τελευταίο σύνολο δεδομένων οφείλεται στο διαστημικό τηλεσκόπιο Gaia.

«Οι προσομοιώσεις μας μπορούν να αντιστοιχίσουν ταυτόχρονα τη μάζα και το μέγεθος των Υάδων μόνο αν υπάρχουν κάποιες μαύρες τρύπες στο κέντρο του σμήνους σήμερα ή μέχρι πρόσφατα», δήλωσε ο Torniamenti σε ανακοίνωσή του.

Έφυγαν βίαια από το σμήνος

Ο Torniamenti και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι τα μοντέλα που ταίριαζαν καλύτερα με τις παρατηρήσεις των Υάδες ήταν εκείνα που περιλάμβαναν δύο ή τρεις μαύρες τρύπες μέσα στο αστρικό σμήνος.

Πέρα από αυτό, οι προσομοιώσεις που περιλάμβαναν μαύρες τρύπες στο αστρικό σμήνος οι οποίες θεωρητικά εκτοξεύτηκαν όχι περισσότερο από 150 εκατομμύρια χρόνια πριν, ταίριαζαν επίσης με τα δεδομένα της Gaia.

Αυτό συμβαίνει επειδή, λέει η ομάδα, αν αυτές οι μαύρες τρύπες είχαν πεταχτεί βίαια από τις Υάδες όταν το σμήνος ήταν περίπου στο ένα τέταρτο της σημερινής του ηλικίας – περίπου 625 εκατομμυρίων ετών – η συλλογή των άστρων δεν θα είχε εξελιχθεί αρκετά ώστε να αφαιρέσει τα στοιχεία της προηγούμενης ύπαρξής τους.

Ακόμα και αν οι μαύρες τρύπες έχουν εκτοξευτεί από τις Υάδες μέχρι τώρα, εξηγούν οι ερευνητές, θα εξακολουθούσαν να παραμένουν οι πλησιέστερες μαύρες τρύπες στη Γη παρά την απατεωνίστικη ιδιότητά τους.

Αυτό προκύπτει από τις προσομοιώσεις, οι οποίες δείχνουν ότι αν οι μαύρες τρύπες δεν βρίσκονται αυτή τη στιγμή στις Υάδες, εξακολουθούν να βρίσκονται κοντά σε αυτές.

Προηγούμενοι κάτοχοι του ρεκόρ της κοντινότερης μαύρης τρύπας στη Γη ήταν οι Gaia BH1 και Gaia BH2, οι οποίες, όπως υποδηλώνουν τα ονόματά τους, αποκαλύφθηκαν με τα δεδομένα της Gaia μόλις φέτος.

Το Gaia BH1 βρίσκεται σε απόσταση 1.560 ετών φωτός από τη Γη, ενώ το Gaia BH2 βρίσκεται σε απόσταση περίπου 3.800 ετών φωτός.

Παρόλο που αυτό σημαίνει ότι και οι δύο μαύρες τρύπες βρίσκονται στην αυλή της Γης (σε κοσμικούς όρους, τουλάχιστον), εξακολουθούν να είναι πάνω από 10 και 20 φορές πιο μακριά από το σμήνος Υάδες και το δυνητικό δίδυμο ή τρίο μαύρων οπών του.

Τόσο αυτή η νέα έρευνα όσο και η προηγούμενη ανακάλυψη των Gaia BH1 και BH2 αποτελούν παράδειγμα για το πώς η Gaia, που ξεκίνησε το 2013, έχει αναμορφώσει την αστρονομία.

Όπως γράφει το space.com, το διαστημικό τηλεσκόπιο επέτρεψε στους αστρονόμους να μελετήσουν για πρώτη φορά τις θέσεις και τις ταχύτητες μεμονωμένων αστέρων σε σμήνη όπως οι Υάδες.

Το Gaia είναι ικανό για τέτοιες ανακαλύψεις επειδή μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια τις θέσεις και τις κινήσεις δισεκατομμυρίων αστέρων σε σχέση με τον ουρανό του φόντου.

Η παρακολούθηση των αστρικών κινήσεων με τόσο μεγάλη ακρίβεια βοηθά στην αποκάλυψη βαρυτικών επιδράσεων που έλκουν αυτά τα αστέρια, ακόμη και αν η επιρροή αυτή προέρχεται από κρυμμένα αντικείμενα όπως οι μαύρες τρύπες μικρής αστρικής μάζας.

«Η παρατήρηση αυτή μας βοηθά να κατανοήσουμε πώς η παρουσία μαύρων οπών επηρεάζει την εξέλιξη των αστρικών σμηνών», δήλωσε ο συγγραφέας της έρευνας και ερευνητής του Πανεπιστημίου της Βαρκελώνης Mark Gieles.

«Τα αποτελέσματα αυτά μας δίνουν επίσης μια εικόνα για το πώς αυτά τα μυστηριώδη αντικείμενα κατανέμονται στον γαλαξία».