Οι μαύρες τρύπες δεν τρέφονται… όπως πιστεύαμε εδώ και 50 χρόνια

Νέα αποτελέσματα με βάση δεδομένα από το τηλεσκόπιο ακτίνων Χ, eROSITA/SRG, δείχνουν ότι ο τρόπος που τρέφονται οι μαύρες τρύπες είναι πιο πολύπλοκος από αυτό που θεωρούσαμε 50 χρόνια τώρα.

Ερευνητές με επικεφαλής την Δρ Μαρία Χήρα από το ΙΑΑΔΕΤ/Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, ανακάλυψαν ότι οι συνθήκες υπό τις οποίες η ύλη ρέει προς τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες δεν είναι καθολικές, αλλά αλλάζουν με τον κοσμικό χρόνο.

 Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που βρίσκονται στο κέντρο σχεδόν όλων των γαλαξιών πιστεύεται ότι σχηματίζονται και μεγαλώνουν καθώς η ύλη έλκεται από τη βαρύτητα, κινείται σπειροειδώς προς τα μέσα και τελικά πέφτει μέσα σε αυτές. Οι λεπτομέρειες αυτής της διαδικασίας παραμένουν ένα σημαντικό θέμα έρευνας της αστροφυσικής. Οι αστρονόμοι μελετούν αυτό το φαινόμενο παρατηρώντας το έντονο φως που παράγεται καθώς η ύλη που πέφτει προς τη μαύρη τρύπα θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίες λόγω τριβής και βαρύτητας – χαρακτηριστικό γνώρισμα των κβάζαρ, μερικών από τα φωτεινότερα αντικείμενα στο Σύμπαν. Μια θεμελιώδης ανακάλυψη στην έρευνα των κβάζαρ είναι η ισχυρή συσχέτιση μεταξύ των εκπεμπόμενων ακτίνων Χ και του υπεριώδους φωτός -μια σχέση σχεδόν 50 ετών που παρέχει κρίσιμες πληροφορίες για τη γεωμετρία και τις φυσικές συνθήκες της ύλης που περιστρέφεται.

Η νέα μελέτη αμφισβητεί την καθολικότητα της σχέσης, που υπονοεί ότι όλες οι μαύρες τρύπες μεγαλώνουν με παρόμοιο τρόπο σε όλο το Σύμπαν. Αποδεικνύει ότι όταν το Σύμπαν ήταν νεότερο, περίπου στη μισή ηλικία του σήμερα, η συσχέτιση μεταξύ των ακτίνων Χ και του υπεριώδους φωτός των κβάζαρ ήταν σημαντικά διαφορετική από αυτή που παρατηρείται στο κοντινό Σύμπαν. Αυτή η ανακάλυψη αποκαλύπτει ότι οι συνθήκες που διέπουν την πτώση της ύλης σε υπερμαζικές μαύρες τρύπες, και επομένως οι μηχανισμοί που οδηγούν στην ανάπτυξη των μαύρων τρυπών, έχουν αλλάξει κατά τη διάρκεια της κοσμικής ιστορίας, προσφέροντας νέες πληροφορίες για το πώς αυτά τα ισχυρά αντικείμενα διαμόρφωσαν το πρώιμο Σύμπαν. Η νέα ανακάλυψη έγινε δυνατή χάρη στις νέες παρατηρήσεις ακτίνων Χ ενός πρωτοφανώς μεγάλου δείγματος κβάζαρ από το τηλεσκόπιο eROSITA. Αυτό το μοναδικό δείγμα αναλύθηκε με καινοτόμα στατιστικά εργαλεία που έφεραν στο φως την εξάρτηση της συσχέτισης από το χρόνο, η οποία δεν ήταν ορατή σε προηγούμενες μελέτες.

Η έρευνα χρηματοδοτείται από το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας (ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ) με τη συμφωνία επιχορήγησης 2688.