Αστρονόμοι ανακάλυψαν μία τεράστια μαύρη τρύπα στο μέγεθος 36 δισεκατομμυρίων ήλιων που κρύβεται μέσα στο «Κοσμικό Πέταλο». Το γιγάντιο αυτό αντικείμενο είναι μία από τις μεγαλύτερες μαύρες τρύπες που έχουν ποτέ ανιχνευτεί.
Το Κοσμικό Πέταλο, που ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 2007, είναι ένα σύστημα δύο γαλαξιών που βρίσκεται στον αστερισμό του Λέοντα.
Εικόνες του συστήματος δείχνουν έναν αχνό φως γύρω από τον γαλαξία LRG 3-757. Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως «δαχτυλίδι του Αϊνστάιν», εμφανίζεται όταν η μάζα του γαλαξία παραμορφώνει και μεγεθύνει το φως από έναν ακόμη πιο απομακρυσμένο γαλαξία πίσω του.
Βασικές αρχές της δαρβινικής υποκειμενικότητας
Αυτού του είδους η μεγέθυνση ονομάζεται βαρυτικός φακός και προβλέφθηκε για πρώτη φορά από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν το 1915. Νέα έρευνα αποκάλυψε ακριβώς πώς ο γαλαξίας LRG 3-757 αποκτά τη μάζα που απαιτείται για να λυγίζει το φως: από μια γιγαντιαία υπερμαζική μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του.
Οι ερευνητές δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στις 19 Φεβρουαρίου στο arXiv, οπότε δεν έχουν ακόμη υποβληθεί σε αξιολόγηση από ομότιμους.
Η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο τα μαζικά αντικείμενα παραμορφώνουν τον ιστό του σύμπαντος, γνωστό ως χωροχρόνος. Η βαρύτητα, όπως ανακάλυψε ο Αϊνστάιν, δεν παράγεται από μια αόρατη δύναμη, αλλά από την καμπύλωση και την παραμόρφωση του χωροχρόνου στην παρουσία της ύλης και της ενέργειας.
Ο ρόλος του βαρυτικού φακού
Αυτός ο καμπυλωμένος χώρος καθορίζει τους κανόνες για την κίνηση της ενέργειας και της ύλης. Παρόλο που το φως ταξιδεύει σε ευθεία, το φως που ταξιδεύει μέσα από μια περιοχή χωροχρόνου με ισχυρή καμπύλωση, όπως η περιοχή γύρω από έναν μαζικό γαλαξία, ταξιδεύει και αυτό σε καμπύλη – λυγίζοντας γύρω από τον γαλαξία και διασπώντας σε ένα αχνό φως.
Για να βρουν στοιχεία για την μαύρη τρύπα που κρύβεται στο Κοσμικό Πέταλο, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν δεδομένα που συλλέχθηκαν από το οπτικό φάσμα Multi Unit Spectroscopic Explorer στην Ατακάμα της Χιλής, καθώς και εικόνες από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ.
Η μέθοδος έρευνας
Αναλύοντας τον ισχυρό βαρυτικό φακό από τον LRG 3-757 – έναν γαλαξία με 100 φορές τη μάζα του Γαλαξία μας – καθώς και την ταχύτητα και τον τρόπο με τον οποίο οι αστέρες κινούνται γύρω του, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η ύπαρξη μιας υπερμαζικής μαύρης τρύπας «είναι αναγκαία για να ταιριάξουν και τα δύο δεδομένα ταυτόχρονα».
Η ανίχνευση αυτή καθιστά τη μαύρη τρύπα του LRG 3-757 μία από τις μεγαλύτερες που έχουν υπάρξει ποτέ.
Οι αστρονόμοι δεν έχουν ακόμη εξερευνήσει ακριβώς πώς σχηματίστηκε η γιγαντιαία μαύρη τρύπα του LRG 3-757. Ωστόσο, οι αστέρες που κινούνται γύρω της είναι σχετικά αργοί και οι κινήσεις τους είναι λιγότερο τυχαίες από αυτές που θα αναμένονταν για μια μαύρη τρύπα αυτού του μεγέθους.
Αυτό μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι κάποιοι από τους αστέρες κοντά της εκτοπίστηκαν από παλαιότερες συγχωνεύσεις γαλαξιών ή επειδή η μαύρη τρύπα παλαιότερα είχε ισχυρούς πίδακες που καταπίεζαν τη δημιουργία άστρων. Ίσως επίσης η μαύρη τρύπα να κατάπιε γρήγορα πολλούς από τους γύρω αστέρες νωρίτερα στη ζωή της.
Το μέλλον της έρευνας με το τηλεσκόπιο Euclid
Οι αστρονόμοι αναμένουν ότι θα βρουν κάποιες από τις απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο Euclid, το οποίο έχει συμπληρώσει ένα χρόνο από την εξάχρονη αποστολή του για να καταγράψει το ένα τρίτο ολόκληρου του νυχτερινού ουρανού με χιλιάδες ευρείες γωνιακές εικόνες.
Σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία, το Euclid θα καταγράψει φως από περισσότερους από ένα δισεκατομμύριο γαλαξίες που είναι έως 10 δισεκατομμυρίων ετών.
Αφού ολοκληρωθεί αυτή η διαδικασία, οι αστρονόμοι θα χρησιμοποιήσουν τις εικόνες του Euclid για να δημιουργήσουν δύο χάρτες: ένας που θα είναι γεμάτος από άλλα δαχτυλίδια του Αϊνστάιν και ένας άλλος που θα δείχνει τα κυματιστά κύματα που ονομάζονται βαρυόνικες ακουστικές ταλαντώσεις.
Αυτοί οι χάρτες θα βοηθήσουν τους ερευνητές να παρακολουθήσουν τη σκοτεινή ύλη και την σκοτεινή ενέργεια – μυστηριώδη στοιχεία του σύμπαντος που πιστεύεται ότι απαρτίζουν τη μεγαλύτερη μερίδα της ύλης του και προκαλούν τη επιταχυνόμενη επέκτασή του, αντίστοιχα.