Επτά χρόνια μετά τη φωτογραφία που άλλαξε την ιστορία της αστρονομίας, η διάσημη μαύρη τρύπα M87* βρίσκεται ξανά στο επίκεντρο της επιστημονικής κοινότητας. Νέες παρατηρήσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Chandra της NASA αποκάλυψαν με πρωτοφανή λεπτομέρεια τον τεράστιο πίδακα ύλης που εκτοξεύεται από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία Messier 87.
Η M87* έγινε παγκοσμίως γνωστή το 2019, όταν η ανθρωπότητα απέκτησε για πρώτη φορά άμεση εικόνα μιας μαύρης τρύπας. Το κοσμικό αυτό «τέρας» βρίσκεται περίπου 55 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη και η μάζα του υπολογίζεται σε 6,5 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τις δυνατότητες του Chandra για να εξετάσουν τον εντυπωσιακό πίδακα που παράγεται από τη δραστηριότητα της μαύρης τρύπας. Καθώς τεράστιες ποσότητες αερίων και σκόνης κατευθύνονται προς το εσωτερικό της, ένα μέρος του υλικού δεν καταλήγει πέρα από τον ορίζοντα γεγονότων, αλλά εκτινάσσεται από τις πολικές περιοχές με ταχύτητες που αγγίζουν εκείνη του φωτός.
Το αποτέλεσμα είναι γιγαντιαίες δέσμες σωματιδίων και ενέργειας, οι οποίες εκτείνονται σε αποστάσεις χιλιάδων ετών φωτός στο διαγαλαξιακό περιβάλλον.
Η πιο λεπτομερής εικόνα μέχρι σήμερα
Παρότι οι πίδακες της M87* έχουν μελετηθεί επί δεκαετίες σε διάφορα μήκη κύματος, οι νέες παρατηρήσεις στις ακτίνες Χ προσφέρουν το καθαρότερο και πιο αναλυτικό «πορτρέτο» τους.
Τα στοιχεία δείχνουν ότι η ροή του υλικού είναι πολύ πιο πολύπλοκη και μεταβαλλόμενη από ό,τι θεωρούσαν μέχρι σήμερα οι επιστήμονες. Δομές που παλαιότερα φαίνονταν συγχωνευμένες μπορούν πλέον να διακριθούν ξεχωριστά, επιτρέποντας τη λεπτομερή παρακολούθηση της εξέλιξής τους σε βάθος άνω της δεκαετίας.
Η επικεφαλής της μελέτης, Camille Poitras του Πανεπιστημίου Laval, σημείωσε ότι οι αλλαγές στον πίδακα ήταν γνωστές εδώ και χρόνια, όμως ποτέ δεν είχαν καταγραφεί με τέτοια ακρίβεια στις ακτίνες Χ.
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά ευρήματα ήταν ότι ορισμένα τμήματα του πίδακα φαίνονταν να κινούνται με ταχύτητες έως και πέντε φορές μεγαλύτερες από εκείνη του φωτός.
Οι επιστήμονες διευκρινίζουν ότι πρόκειται για ένα γνωστό αστροφυσικό φαινόμενο και όχι για πραγματική παραβίαση των νόμων της φυσικής. Η λεγόμενη «υπερφωτεινή κίνηση» είναι μια οπτική ψευδαίσθηση που εμφανίζεται όταν υλικό ταξιδεύει σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός και κινείται προς την κατεύθυνση του παρατηρητή.
Έτσι, ενώ η φαινόμενη ταχύτητα ξεπερνά το όριο που έθεσε η θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν, στην πραγματικότητα κανένα αντικείμενο με μάζα δεν ταξιδεύει ταχύτερα από το φως.
Οι νέες παρατηρήσεις προσφέρουν πολύτιμα στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο επιταχύνονται τα σωματίδια σε ακραίες ενέργειες κοντά στις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Παράλληλα, ενισχύουν την κατανόηση ενός από τους σημαντικότερους μηχανισμούς αλληλεπίδρασης ανάμεσα στις μαύρες τρύπες και τους γαλαξίες που τις φιλοξενούν. Μέσω αυτών των πιδάκων, τεράστιες ποσότητες ενέργειας διοχετεύονται στο περιβάλλον διάστημα, επηρεάζοντας τη δημιουργία νέων άστρων και τη μακροπρόθεσμη εξέλιξη ολόκληρων γαλαξιακών συστημάτων.
Ο αστροφυσικός Gerrit Schellenberger από το Κέντρο Αστροφυσικής Harvard & Smithsonian υπογράμμισε ότι το Chandra εξακολουθεί να αποτελεί μοναδικό εργαλείο για τη μελέτη τέτοιων ακραίων κοσμικών φαινομένων σε βάθος χρόνου, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρακολουθούν πώς η ενέργεια που παράγεται κοντά σε μια μαύρη τρύπα διαχέεται στο σύμπαν.
Η μελέτη παρουσιάστηκε στο 248ο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας, ενώ τα αποτελέσματα έχουν αναρτηθεί και ως προδημοσίευση στην πλατφόρμα arXiv.
