Οι αστρονόμοι ελπίζουν να αποκωδικοποιήσουν τις μαύρες τρύπες από τον «λόξιγκά» τους

Μπορούν οι δυαδικές μαύρες τρύπες, δύο μαύρες τρύπες που περιστρέφονται η μία γύρω από την άλλη, να επηρεάσουν τις επί μέρους συμπεριφορές τους;

Σε αυτό ελπίζει να δώσει απαντήσεις μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Science Advances καθώς μια ομάδα περισσότερων από είκοσι διεθνών ερευνητών με επικεφαλής το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) διερεύνησε πώς μια μικρότερη μαύρη τρύπα που περιστρέφεται γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα θα μπορούσε να αλλάξει τις εκρήξεις ενέργειας που εκπέμπονται από τη δεύτερη, προκαλώντας της ουσιαστικά «λόξιγκα».

Αυτή η μελέτη έχει τη δυνατότητα να βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν καλύτερα τη συμπεριφορά που έχουν οι δυαδικές μαύρες τρύπες και παράλληλα να δημιουργήσουν μεθόδους για την εύρεση περισσότερων σε όλο το σύμπαν.

Συνδυάζοντας τα δεδομένα που συνέλεξαν με μοντέλα υπολογιστών, οι ερευνητές επιβεβαίωσαν τις εκρήξεις ενέργειας 8,5 ημερών που εκπέμπονται από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, οι οποίες υποθέτουν ότι προκαλούνται από τον μικρότερο «σύντροφό» της που περιστρέφεται γύρω από τη μεγαλύτερη, με τη δική του βαρύτητα να επηρεάζει το αέριο και την ενέργεια εντός της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας. Οι ερευνητές συγκρίνουν αυτό το φαινόμενο με έναν εξωπλανήτη που διέρχεται από το μητρικό του αστέρι, με αποτέλεσμα μια σύντομη βουτιά στο φως των αστεριών. Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι οι δακτύλιοι αερίου γύρω από τις μαύρες τρύπες είναι πολύ πιο χαοτικοί από ό,τι υποστήριζαν οι υπάρχουσες υποθέσεις

«Αυτό είναι ένα διαφορετικό θηρίο», είπε ο ο δρ Dheeraj Pasham, ο οποίος είναι ερευνητής στο Ινστιτούτο για Αστροφυσική και Διαστημική Έρευνα του MIT. «Δεν ταιριάζει με τίποτα από όσα γνωρίζουμε για αυτά τα συστήματα. Βλέπουμε ενδείξεις αντικειμένων που εισέρχονται και διαμέσου του δακτυλίου, σε διαφορετικές γωνίες, γεγονός που αμφισβητεί την παραδοσιακή εικόνα ενός απλού αερίου δακτυλίου γύρω από τις μαύρες τρύπες. Πιστεύουμε ότι υπάρχει ένας τεράστιος πληθυσμός αυτών των συστημάτων εκεί έξω».Η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα που εξετάστηκε σε αυτή τη μελέτη υπάρχει στο κέντρο του αντίστοιχου γαλαξία της παρόμοια με άλλες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που βρέθηκαν στον κόσμο, με τον Τοξότη Α* να είναι η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας. Ωστόσο, η εύρεση μιας άλλης μαύρης τρύπας που περιστρέφεται γύρω από αυτήν που εξετάστηκε σε αυτή τη μελέτη θα μπορούσε να βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν καλύτερα τον σχηματισμό και την εξέλιξη των υπερμεγέθων μαύρων οπών σε όλο το σύμπαν.

Ο λόγος που οι αστρονόμοι ενδιαφέρονται να μάθουν περισσότερα για τις δυαδικές μαύρες τρύπες είναι η δυνατότητα να μας διδάξουν τα βαρυτικά κύματα, τα οποία προτάθηκαν για πρώτη φορά στα τέλη του 19ου και στις αρχές του 20ου αιώνα και απέκτησαν έλξη στην ύπαρξη και τη συνάφειά τους μέσω του Άλμπερτ Αϊνστάιν και της θεωρίας της σχετικότητας, καθώς αυτά τα βαρυτικά κύματα έχουν υποτεθεί ότι δημιουργούν κυματισμό στον ιστό του χωροχρόνου. Αυτά τα βαρυτικά κύματα παράγονται όταν συγχωνεύονται δύο μαύρες τρύπες, με τους αστρονόμους να εντοπίζουν πρώτα μια συγχώνευση μαύρης τρύπας από το Παρατηρητήριο Gravitational-Wave Wave Interferometer Laser (LIGO) και τα αντίστοιχα αποτελέσματα να δημοσιεύονται στο Physical Review Letters το 2016.