Μια μαύρη τρύπα 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά «άναψε» ξαφνικά

Μια μαύρη τρύπα 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά «άναψε» ξαφνικά και έγινε ένα από τα φωτεινότερα «παροδικά» αντικείμενα που έχουν εντοπιστεί ποτέ. Οι επιστήμονες που ψάχνουν τον κόσμο για σημάδια μιας σπάνιας έκρηξης μπορεί να έχουν πέσει πάνω σε ένα εύρημα ακόμα πιο αξιοσημείωτο: μια τεράστια μαύρη τρύπα που «ανάβει» στο πρώιμο σύμπαν, αλλάζοντας από αμυδρή σε εξαιρετικά φωτεινή με μια κοσμική ριπή οφθαλμού.

Η μαύρη τρύπα, που ονομάζεται J221951, υπολογίζεται ότι βρίσκεται περίπου 10 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, που σημαίνει ότι άναψε τα φώτα της όταν το σύμπαν ήταν περίπου το ένα τέταρτο της ηλικίας που είναι σήμερα. Παρά την τεράστια απόσταση, ήταν τόσο έντονο το φως που οι αστρονόμοι αρχικά νόμιζαν ότι πρόκειται για μια αστρική έκρηξη σε απόσταση μικρότερη από 1 δισεκατομμύριο έτη φωτός.

Το γεγονός ότι η μαύρη τρύπα φαινόταν τόσο φωτεινή από τόσο μακριά την καθιστά ένα από τα πιο φωτεινά μεταβατικά, αντικείμενα που φωτίζονται ξαφνικά και μετά εξασθενίζουν, που έχουν εντοπιστεί ποτέ, σύμφωνα με τους συγγραφείς μιας μελέτης που έγινε δεκτή για δημοσίευση στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society και διατίθεται ως προεκτύπωση στο arXiv.

«Η κατανόησή μας για τα διαφορετικά πράγματα που μπορούν να κάνουν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες έχει επεκταθεί πολύ τα τελευταία χρόνια», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Matt Nicholl, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Queen’s του Μπέλφαστ. “Το J221951 είναι ένα από τα πιο ακραία παραδείγματα μαύρης τρύπας που μας αιφνιδιάζει.”

Η πρώτη έκπληξη ήρθε όταν οι ερευνητές εντόπισαν την πορεία ενός βαρυτικού κύματος, ενός ταχέως κινούμενου κυματισμού στο χωροχρόνο που δημιουργήθηκε από τις πιο ογκώδεις κοσμικές συγκρούσεις. Η ομάδα υπέθεσε ότι το κύμα απελευθερώθηκε κατά τη σύγκρουση δύο πυκνών, νεκρών αστεριών γνωστών ως αστέρων νετρονίων, τα οποία είναι γνωστό ότι σβήνουν σε φωτεινές εκρήξεις που ονομάζονται εκρήξεις kilonova.

Ο κυματισμός στον χωροχρόνο οδήγησε πράγματι σε ένα φωτεινό αντικείμενο. Αλλά σε αντίθεση με μια kilonova, η οποία εμφανίζεται αρχικά μπλε προτού εξασθενίσει σε κόκκινο για αρκετές ημέρες, αυτό το σημείο στον ουρανό παρέμεινε φωτεινό και μπλε για μήνες, πολύ περισσότερο από ό,τι θα έπρεπε μια αστρική έκρηξη.

Οι επακόλουθες παρατηρήσεις με πολλαπλά τηλεσκόπια, συμπεριλαμβανομένου του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA και του Παρατηρητηρίου Neil Gehrels Swift, αποκάλυψαν ότι το μυστηριώδες αντικείμενο ευθυγραμμίζεται με το κέντρο ενός αμυδρού και απομακρυσμένου γαλαξία, υποδηλώνοντας ότι θα μπορούσε να είναι μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, όπως αυτή, στο κέντρο του Γαλαξία. Μετά από 10 μήνες λάμψης, το αντικείμενο τελικά άρχισε να ξεθωριάζει και πάλι, αποδεικνύοντας ότι δεν ήταν ένας γαλαξίας ο ίδιος αλλά ένα παροδικό αντικείμενο που υφίσταται ένα «ξέσπασμα» έντονο, υψηλής ενέργειας.

Εάν το J221951 είναι πράγματι μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, η ξαφνική έκρηξη φωτεινότητάς του έχει δύο πιθανές εξηγήσεις, σύμφωνα με τους ερευνητές. Πρώτον, η μαύρη τρύπα θα μπορούσε να έχει τραβήξει ένα αστέρι σε τροχιά, τεντώνοντας και σχίζοντας το αστέρι σε κομμάτια σε μια ακατάστατη διαδικασία που ονομάζεται συμβάν παλιρροϊκής διαταραχής ή «σπαγγετοποίηση». Η δεύτερη, πιο μυστηριώδης πιθανότητα είναι ότι η μαύρη τρύπα θα μπορούσε να αλλάζει κατάσταση από αδρανής σε ενεργή, καθώς ξαφνικά άρχισε να τρυπάει στον ταχέως κινούμενο δίσκο αερίου που την περιβάλλει.

Για να καταλάβουμε ακριβώς γιατί η μαύρη τρύπα «άναψε» θα απαιτηθούν περαιτέρω μελέτες σχετικά με την παραγωγή ενέργειας του αντικειμένου. Εάν η μαύρη τρύπα λάμψει ξανά ξαφνικά, αυτό θα σήμαινε ότι πιθανότατα βρίσκεται σε λειτουργία τροφοδοσίας, κατέληξε η ομάδα. Αλλά αν εξασθενίσει για τα καλά, είναι πιο πιθανό κάποιο άτυχο αστέρι να καταβροχθίστηκε με τον πιο θεαματικό τρόπο που μπορεί κανείς να φανταστεί. Μακάρι να καούμε όλοι τόσο ένδοξα.