Οι επιστήμονες κατάφεραν να μετρήσουν για πρώτη φορά την πραγματική ισχύ των πιδάκων που εκτοξεύονται από μια μαύρη τρύπα, αποκαλύπτοντας φαινόμενα που αναδιαμορφώνουν τον τρόπο με τον οποίο κατανοούμε την εξέλιξη των γαλαξιών.
Χρησιμοποιώντας ένα παγκόσμιο δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων, μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Curtin εστίασε στο σύστημα Cygnus X-1, το οποίο περιλαμβάνει την πρώτη μαύρη τρύπα που επιβεβαιώθηκε ποτέ από τους αστρονόμους.
Η μεθοδολογία της μέτρησης και οι «χορευτικοί πίδακες»
Η μέθοδος βασίστηκε στην παρατήρηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ του πίδακα και των ισχυρών αστρικών ανέμων από έναν γειτονικό υπεργίγαντα αστέρα.
Καθώς η μαύρη τρύπα κινείται στην τροχιά της, οι πίδακες που εκτοξεύει κάμπτονται και παραμορφώνονται από αυτούς τους ανέμους, μια διαδικασία που οι ερευνητές ονόμασαν «χορευτικούς πίδακες».
Αυτό το φαινόμενο λειτουργεί παρόμοια με τον τρόπο που οι ισχυρές ριπές ανέμου στη Γη μπορούν να κάμψουν τη ροή του νερού από ένα σιντριβάνι. Παρακολουθώντας αυτή την κάμψη, οι επιστήμονες μπόρεσαν να υπολογίσουν με ακρίβεια την ενέργεια που μεταφέρεται από τον πίδακα.
Τα αποτελέσματα και η ενεργειακή απόδοση
Τα αποτελέσματα της μελέτης, η οποία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Astronomy, έδειξαν ότι οι πίδακες εκτοξεύονται με ενέργεια ίση με εκείνη 10.000 Ήλιων.
Επιπλέον, οι ερευνητές μέτρησαν την ταχύτητα των πιδάκων, διαπιστώνοντας ότι κινούνται με το μισό της ταχύτητας του φωτός, ή περίπου 150.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.
Η ανάλυση αποκάλυψε ότι περίπου το 10% της ενέργειας που απελευθερώνεται από την ύλη η οποία πέφτει προς τη μαύρη τρύπα, μεταφέρεται από αυτούς τους πίδακες στο περιβάλλον. Αυτή η διαπίστωση επιβεβαιώνει θεωρητικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται εδώ και χρόνια για την προσομοίωση του σύμπαντος, αλλά που μέχρι σήμερα ήταν δύσκολο να αποδειχθούν πειραματικά.
Η σημασία της ανακάλυψης για την εξέλιξη των γαλαξιών
Η μέτρηση αυτή παρέχει ένα κρίσιμο σημείο αναφοράς για την αστροφυσική. Καθώς οι πίδακες αυτοί αποτελούν μια σημαντική πηγή ανάδρασης προς το γύρω περιβάλλον, η κατανόηση της ισχύος τους είναι καθοριστική για τη μελέτη του σχηματισμού των γαλαξιών.
Με τη βοήθεια νέων ραδιοτηλεσκοπίων, όπως το Square Kilometre Array Observatory που κατασκευάζεται στην Αυστραλία και τη Νότια Αφρική, οι ερευνητές προσδοκούν να εντοπίσουν πίδακες σε εκατομμύρια άλλους γαλαξίες, χρησιμοποιώντας τα δεδομένα από το Cygnus X-1 ως θεμέλιο για τη βαθμονόμηση της συνολικής τους ισχύος.