ΔΙΕΘΝΕΣ
13/12/2016 13:48 EET | Updated 13/12/2016 13:52 EET

Μαύρη τρύπα που «καταβρόχθιζε» άστρο εντόπισε διεθνής ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής Έλληνα

A supermassive black hole with millions to billions times the mass of our sun is seen in an undated NASA artist's concept illustration. In this illustration, the supermassive black hole at the center is surrounded by matter flowing onto the black hole in what is termed an accretion disk. This disk forms as the dust and gas in the galaxy falls onto the hole, attracted by its gravity. Also shown is an outflowing jet of energetic particles, believed to be powered by the black hole's spin, according to a NASA news release.  REUTERS/NASA/JPL-Caltech/Handout  THIS IMAGE HAS BEEN SUPPLIED BY A THIRD PARTY. IT IS DISTRIBUTED, EXACTLY AS RECEIVED BY REUTERS, AS A SERVICE TO CLIENTS. FOR EDITORIAL USE ONLY. NOT FOR SALE FOR MARKETING OR ADVERTISING CAMPAIGNS
NASA NASA / Reuters
A supermassive black hole with millions to billions times the mass of our sun is seen in an undated NASA artist's concept illustration. In this illustration, the supermassive black hole at the center is surrounded by matter flowing onto the black hole in what is termed an accretion disk. This disk forms as the dust and gas in the galaxy falls onto the hole, attracted by its gravity. Also shown is an outflowing jet of energetic particles, believed to be powered by the black hole's spin, according to a NASA news release. REUTERS/NASA/JPL-Caltech/Handout THIS IMAGE HAS BEEN SUPPLIED BY A THIRD PARTY. IT IS DISTRIBUTED, EXACTLY AS RECEIVED BY REUTERS, AS A SERVICE TO CLIENTS. FOR EDITORIAL USE ONLY. NOT FOR SALE FOR MARKETING OR ADVERTISING CAMPAIGNS

Ένα ασυνήθιστα λαμπρό σημείο φωτός που εθεάθη σε έναν μακρινό γαλαξία (και έλαβε την ονομασία ASASSN-15lh) είχε αρχικά θεωρηθεί πως ήταν το πιο λαμπρό σουπερνόβα που είχε εντοπιστεί ποτέ. Ωστόσο, νέες παρατηρήσεις και μελέτες από πολλαπλά αστεροσκοπεία, περιλαμβανομένου του ESO (European Southern Observatory) αμφισβήτησαν αυτή τη θεωρία- και πλέον ομάδα αστρονόμων εκτιμά πως η προέλευση του φωτός αυτού είναι ένα ακόμα πιο «ακραίο» και σπάνιο φαινόμενο: Μία ταχύτατα περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα που κατέστρεφε ένα άστρο το οποίο έτυχε να περάσει από πολύ κοντά.

eso

Όπως αναφέρεται σε σχετική ανακοίνωση του ESO, το 2015 το ASAS-SN (All Sky Automated Survey for SuperNovae) εντόπισε ένα γεγονός (ASASSN-15lh) το οποίο κατεγράφη ως το πιο λαμπρό σουπερνόβα που κατεγράφη ποτέ, και καταχωρήθηκε ως ένα υπερφωτεινό σουπερνόβα: Η έκρηξη ενός γιγαντιαίου άστρου που έφτασε στο τέλος της ζωής του. Ήταν δύο φορές πιο φωτεινό από τον προηγούμενο κάτοχο του ρεκόρ, και στο αποκορύφωμά του ήταν 20 φορές πιο φωτεινό από τη συνολική «παραγωγή φωτός» του Γαλαξία μας.

Ωστόσο, διεθνής ομάδα, με επικεφαλής τον Έλληνα αστρονόμο Γιώργο Λελούδα, στο Ινστιτούτο Επιστημών Weizmann στο Ισραήλ και στο Κέντρο Σκοτεινής Κοσμολογίας στη Δανία, προέβη σε νέες παρατηρήσεις του μακρινού γαλαξία, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση περίπου 4 δισ. ετών φωτός από τη Γη, όπου έλαβε χώρα η έκρηξη. Η νέα εξήγηση/ ερμηνεία που παρουσιάζουν είναι διαφορετική.

eso

«Παρατηρήσαμε την πηγή για 10 μήνες μετά το συμβάν και συμπεράναμε πως η εξήγηση μάλλον δεν είναι ένα ασυνήθιστα φωτεινό σουπερνόβα. Τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν ότι το συμβάν πιθανότατα προκλήθηκε από μία ταχύτατα περιστρεφόμενη γιγαντιαία μαύρη τρύπα, καθώς αυτή κατέστρεφε ένα άστρο χαμηλής μάζας» αναφέρει σχετικά ο κ. Λελούδας.

Σε αυτό το σενάριο, οι ακραίες βαρυτικές δυνάμεις μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας, που βρίσκεται στο κέντρο του συγκεκριμένου γαλαξία, κατέστρεψαν ένα άστρο σαν τον Ήλιο που είχε την ατυχία να την πλησιάσει πολύ κοντά- ένα «tidal disruption event», κάτι που έχει παρατηρηθεί μόλις 10 φορές μέχρι τώρα. Στα διαδικασία, το άστρο παραμορφώθηκε/ συνθλίφτηκε («spaghettified») και οι δονήσεις στα συγκρουόμενα συντρίμμια, καθώς και η θερμότητα που παράχθηκε, οδήγησαν σε μια ισχυρή έκλαμψη φωτός. Αυτό έδωσε στο συμβάν την εμφάνιση μιας πολύ φωτεινής έκρηξης σουπερνόβα, αν και το άστρο δεν θα μπορούσε να είχε γίνει μόνο του σουπερνόβα, καθώς δεν είχε επαρκή μάζα για κάτι τέτοιο.

Η ομάδα βασίζει τα νέα της συμπεράσματα σε παρατηρήσεις από μια σειρά τηλεσκοπίων στη Γη και στο Διάστημα- ωστόσο δέχεται πως ακόμα και ένα κλασικό tidal disruption event δεν θα εξηγούσε επαρκώς το συμβάν. Ο Νίκολας Στόουν, του Πανεπιστημίου της Κολούμπια (ΗΠΑ), μέλος της ομάδας, εξηγεί πως «το γεγονός που περιγράφουμε δεν μπορεί να εξηγηθεί από μία μη περιστρεφόμενη υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Υποστηρίζουμε πως το ASASSN-15lh ήταν ένα tidal distruption event που προέκυψε από ένα πολύ συγκεκριμένο είδος μαύρης τρύπας».

Η μάζα του γαλαξία όπου έλαβε χώρα το συμβάν οδηγεί στο συμπέρασμα πως η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα στο κέντρο της έχει μάζα τουλάχιστον 100 εκατ. φορές μεγαλύτερη αυτής του Ήλιου μας. Μια μαύρη τρύπα τέτοιας μάζας κανονικά δεν θα μπορούσε να επηρεάσει άστρα πέρα από τον ορίζοντα γεγονότων της (event horizon), δηλαδή το όριο εντός του οποίου τίποτα δεν μπορεί να διαφύγει από τη βαρυτική της έλξη. Ωστόσο, εάν η μαύρη τρύπα είναι ενός συγκεκριμένου είδους που περιστρέφεται γρήγορα (μαύρη τρύπα Kerr), η κατάσταση αλλάζει, καθώς αυτό το όριο δεν υφίσταται πλέον.