Η πρώτη γιγάντια μαύρη τρύπα που επιβεβαιώνεται ότι «δραπέτευσε» από τον μητρικό της γαλαξία
του Αλέξη Δεληβοριά, Διδάκτορα Φυσικής Ιδρυμα Ευγενίδου
Ομάδα αστρονόμων υποστηρίζει ότι επιβεβαιώνει με την έρευνά της την ανακάλυψη της πρώτης γαλαξιακής μαύρης τρύπας που περιπλανιέται στο Διάστημα, έχοντας διαφύγει από τα βαρυτικά «δεσμά» του μητρικού της γαλαξία. Η σχετική έρευνα βασίστηκε στην ανάλυση δεδομένων από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb και καταλήγει στο συμπέρασμα ότι ο κοσμικός αυτός Λεβιάθαν, με μάζα τουλάχιστον 10 εκατ. φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου, διασχίζει τον διαγαλαξιακό χώρο με την εκπληκτική ταχύτητα των 1.000 km/s!
Η πιθανή ανακάλυψη αυτής της γαλαξιακής μαύρης τρύπας-δραπέτη είχε ανακοινωθεί για πρώτη φορά το 2023 από τον Pieter van Dokkum του Πανεπιστημίου Yale. Μελετώντας μία εικόνα από το φωτογραφικό αρχείο του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, o van Dokkum είχε καταλήξει τότε στο συμπέρασμα ότι μία παράξενα λεπτή, αλλά ιδιαίτερα εκτεταμένη «δομή», που εκτεινόταν από τον μητρικό της γαλαξία στην τεράστια απόσταση των 200.000 ετών φωτός, θα μπορούσε να είναι η έμμεση απόδειξη για την ύπαρξη μιας κολοσσιαίας μαύρης τρύπας που είχε διαφύγει από την βαρυτική του έλξη.
Καθώς, δηλαδή, η μαύρη τρύπα κινείται με μεγάλη ταχύτητα μέσα στον διαγαλαξιακό χώρο, «σπρώχνει», συμπιέζει και θερμαίνει την διαγαλαξιακή ύλη που συναντά στο διάβα της, σχηματίζοντας στην προπορευόμενη όψη της ένα τοξοειδές κρουστικό κύμα (bow shock), όπως ονομάζεται. Η συμπίεση αυτή των διαγαλαξιακών αερίων και της σκόνης, ενεργοποιεί πολλαπλά και συνεχή επεισόδια αστρογένεσης, τα οποία μέχρι στιγμής έχουν οδηγήσει στον σχηματισμό νέων άστρων συνολικής μάζας 100 εκατ. ηλιακών μαζών. Η λεπτή δηλαδή δομή, που «γεφυρώνει» το διαστημικό χάσμα ανάμεσα στον μητρικό γαλαξία και την μαύρη τρύπα, αποτελείται από τα νεογέννητα άστρα που σχηματίστηκαν στο διάβα της.
Με μάζες ακόμη και δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερες από αυτήν του Ήλιου, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες βρίσκονται στους πυρήνες των περισσότερων, αν όχι όλων, των γαλαξιών του Σύμπαντος. Στην συγκεκριμένη περίπτωση ωστόσο, η μαύρη τρύπα έχει απομακρυνθεί περισσότερα από 200.000 έτη φωτός από τον μητρικό της γαλαξία.
Καθώς διασχίζει τον διαγαλαξιακό χώρο, η μαύρη τρύπα «σπρώχνει» τα αέρια που συναντά με ταχύτητες εκατοντάδων km/s. Όπως εξηγεί ο van Dokkum, «η ταχύτητα των εκτοπισμένων αερίων σχετίζεται άμεσα με την ταχύτητα της μαύρης τρύπας, και αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο προσδιορίσαμε την ταχύτητά της … μια ιδιαίτερα υψηλή ταχύτητα που της επέτρεψε να διαφύγει από την βαρυτική έλξη του μητρικού της γαλαξία».
Σε γενικές γραμμές, υπάρχουν δύο φυσικοί μηχανισμοί που θα μπορούσαν να εκτινάξουν μία γαλαξιακή μαύρη τρύπα από τον γαλαξία της. Κατά κανόνα, όταν δύο γαλαξίες συγκρούονται και εντέλει συγχωνεύονται, οι επιμέρους υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες τους μετατοπίζονται σταδιακά προς το κέντρο του νέου γαλαξία που διαμορφώνεται στην θέση των δύο άλλων. Καθώς στροβιλίζονται όλο και πιο κοντά η μία προς την άλλη, εντέλει συγκρούονται και συγχωνεύονται σε μια νέα μαύρη τρύπα, απελευθερώνοντας βαρυτικά κύματα, τα οποία μπορεί να την εκτινάξουν μακριά. Αυτός είναι ο πρώτος μηχανισμός.
Ο δεύτερος μηχανισμός που θα μπορούσε να εκτινάξει μια μαύρη τρύπα από τον γαλαξία της είναι η αλληλεπίδραση τριών μαύρων οπών, κάτι που μπορεί να συμβεί στην περίπτωση που ο ένας από τους δύο συγκρουόμενους γαλαξίες φιλοξενεί στον πυρήνα της, όχι μία, αλλά δύο μαύρες τρύπες. Σε αυτή την περίπτωση, δηλαδή, όταν μια τρίτη γαλαξιακή μαύρη τρύπα πλησιάσει το δυαδικό σύστημα των μαύρων οπών του πρώτου γαλαξία, το σύστημα αυτό αποσταθεροποιείται και η μια από τις τρεις μαύρες τρύπες, συνήθως αυτή με την μικρότερη μάζα, μπορεί να εκτιναχθεί μακριά. Εάν, μάλιστα, η ταχύτητα που της προσδίδεται, υπερβαίνει την ταχύτητα διαφυγής, τότε θα εγκαταλείψει τον γαλαξία και θα συνεχίσει να ταξιδεύει στον διαγαλαξιακό χώρο.
Η πιθανή διαφυγή μιας γιγάντιας μαύρης τρύπας από τον μητρικό της γαλαξία έχει προβλεφθεί θεωρητικά εδώ και πολλά χρόνια. Σύμφωνα, ωστόσο, με τους ερευνητές της σχετικής μελέτης, αυτή είναι η πρώτη φορά που επιβεβαιώνεται και με την παρατήρηση η «απόδραση» μιας μαύρης τρύπας από τον γαλαξία που την φιλοξενούσε.
Η νέα αυτή μελέτη αναρτήθηκε στις 3 Δεκεμβρίου του 2025 στον διακομιστή προεκτύπωσης Arxiv και έχει υποβληθεί για δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό Astrophysical Journal Letters.
Φωτογραφία: Αυτή η εικόνα από το φωτογραφικό αρχείο του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble αποτυπώνει μια παράξενη γραμμική δομή μήκους 200.000 ετών φωτός. Μετέπειτα παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι η δομή αυτή αποτελείται από νεογέννητα μπλε άστρα. Η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα βρίσκεται στην άκρη αυτής της δομής, κάτω και αριστερά, και εκτινάχθηκε από τον γαλαξία της που βρίσκεται στην επάνω δεξιά γωνία [Credit: NASA, ESA, Pieter van Dokkum (Yale); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)].
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου