Φανταστική ανακάλυψη η πρώτη μαύρη τρύπα του γαλαξία μας

Φωτογραφία της πρώτης μαύρης τρύπας που καταγράφεται στο γαλαξία μας, και έλαβε το όνομα Τοξότης Α* (Sagitaruis A*)
Event Horizon Telescope Collaboration

Μία πολύ σημαντική και πρωτοπόρα ανακάλυψη, έπειτα από 100 χρόνια έρευνας στον τομέα της αστρονομίας και της αστροφυσικής, έφεραν σήμερα στο φως επιστήμονες. Πρόκειται για την καταγραφή της πρώτης μαύρης τρύπας στο γαλαξία μας, η οποία βρίσκεται στο επίκεντρό του Milky Way, σύμφωνα με τους επιστήμονες και έρχεται να επιβεβαιώσει τις υποθέσεις ολόκληρων γενιών επιστημόνων για τη συσχέτιση της δημιουργίας του με αυτή.

Αλλά μια μειοψηφία επιστημόνων συνέχισε να εικάζει για την πιθανότητα ύπαρξης άλλων εξωτικών αντικειμένων, όπως αστέρια μποζονίων ή συστάδες σκοτεινής ύλης.

Όχι μόνο η καταγραφή αλλά και η φωτογράφιση αυτού του σημείου στο χωροχρόνο, από όπου τίποτα -ούτε καν το φως- δεν μπορεί να αποδράσει εξαιτίας των τεράστιων δυνάμεων της βαρύτητας που επικρατούν εντός και γύρω του είναι ένα συναρπαστικό επιστημονικό επίτευγμα, αλλά και μία εικόνα που προκαλεί δέος στο μάτι του παρατηρητή.

Το επίτευγμα-ορόσημο κατέστη εφικτό από το Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων (Event Horizon Telescope-EHT) και η ανακοίνωση έγινε με συνεντεύξεις Τύπου ταυτόχρονα σε πολλές χώρες (ΗΠΑ, Γερμανία, Χιλή, Ιαπωνία, Μεξικό, Ν. Κορέα, Κίνα κ.α) από τις ερευνητικές ομάδες της μεγάλης κοινοπραξίας του ΕΗΤ, σε συνεργασία με το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ, το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO) και άλλους επιστημονικούς φορείς.

Η μαύρη τρύπα στο κέντρο του σπειροειδούς γαλαξία μας, γνωστή με το όνομα Τοξότης Α* (Sagitarius A), απέχει περίπου 26.000 έτη φωτός από τη Γη, έχει μάζα περίπου 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο και καταβροχθίζει μια τεράστια ποσότητα υλικών (σκόνης, αερίων και ολόκληρων άστρων) που έλκονται από την πανίσχυρη βαρυτική έλξη της.

Το ΕΗΤ, που ξεκίνησε το 2012, είναι ένα «εικονικό» τηλεσκόπιο, αποτελούμενο από ένα παγκόσμιο δίκτυο οκτώ συνεργαζομένων παρατηρητηρίων που εκτείνονται σε τοποθεσίες από την Ανταρκτική έως την Ισπανία και τη Χιλή και που από κοινού έχουν πολύ μεγαλύτερες δυνατότητες, όντας έτσι ικανό να παρατηρήσει άμεσα μια μαύρη τρύπα ή πιο σωστά το κοντινό περιβάλλον της. Το EHT συλλαμβάνει την ακτινοβολία που εκπέμπεται από σωματίδια εντός του δίσκου προσαύξησης, τα οποία θερμαίνονται σε δισεκατομμύρια βαθμούς καθώς περιστρέφονται γύρω από τη μαύρη τρύπα με ταχύτητα αντίστοιχη αυτής του φωτός, πριν εξαφανιστούν στην δίνη της. Το κηλιδωτό φωτοστέφανο στην εικόνα δείχνει το φως που έχει «λυγίσει» εξαιτίας της ισχυρής βαρύτητας της μαύρης τρύπας,

Υπενθυμίζεται ότι το 2019 οι επιστήμονες του ΕΗΤ είχαν αποκαλύψει την πρώτη «φωτογραφία» μαύρης τρύπας (ουσιαστικά ενός καυτού φωτεινού δακτυλίου πέριξ του σκοτεινού κέντρου της από όπου δεν μπορεί να «δραπετεύσει» το φως), στο κέντρο ενός άλλου γαλαξία, του Messier 87 (M87), σε απόσταση 54 εκατομμυρίων ετών φωτός. Αυτή η μαύρη τρύπα εκτιμάται ότι έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα από τη δική μας, περίπου 6,5 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο. Ωστόσο, οι επιστήμονες τόνισαν ότι η φωτογράφηση του Τοξότη Α* ήταν σημαντικά πιο δύσκολη, παρόλο που βρίσκεται πολύ πιο κοντά από την μαύρη τρύπα του Μ87, καθώς η σκόνη στο κέντρο του δικού μας γαλαξία θέτει μεγαλύτερα εμπόδια για τη φωτογράφηση.

Πριν καταλήξουν στη λήψη της συγκεκριμένης φωτογραφίας, οι αστρονόμοι είχαν παρατηρήσει άστρα να κινούνται γύρω από κάτι αόρατο με μεγάλη μάζα στο κέντρο του γαλαξία μας και ονόμασαν αυτή την περιοχή Τοξότη Α* (Sagittarius A* ή εν συντομία Sgr A*), θεωρώντας ότι είναι μια μαύρη τρύπα, όπως συμβαίνει και σε άλλα κέντρα γαλαξιών. Μολονότι η ίδια η μαύρη τρύπα δεν φαίνεται, καθώς είναι τελείως σκοτεινή, γύρω της λάμπει ένα δακτύλιος αερίων και άλλων υλικών.

Για να την φωτογραφίσουν οι επιστήμονες έπρεπε να κοιτάξουν μέσα από την απέραντη έκταση του γαλαξία που σημαίνει ότι η ακτινοβολία από όλα τα ενδιάμεσα αστέρια έπρεπε να φιλτραριστεί. Κάποιος συνδυασμός αυτών των παραγόντων – και πιθανώς κάποιου ακραίου φαινομένου της μαύρης τρύπας – εξηγεί και τις φωτεινές σταγόνες στην εικόνα.

Επειδή η μαύρη τρύπα απέχει σχεδόν 26.000 έτη φωτός από τη Γη, φαίνεται να έχει περίπου το ίδιο μέγεθος στον ουρανό όσο ένα «ντόνατ» πάνω στη Σελήνη. Το ΕΗΤ, που συνδυάζει την ισχύ οκτώ ραδιοτηλεσκοπίων σε ένα ενιαίο εικονικό τηλεσκόπιο, παρατήρησε τον Τοξότη Α* στη διάρκεια πολλών νυχτών, συλλέγοντας δεδομένα πολλών ωρών.

Η τελική εικόνα της «δικής μας» μαύρης τρύπας που δόθηκε στη δημοσιότητα, προέκυψε από τον συνδυασμό των διαφορετικών εικόνων που τράβηξαν οι επιστήμονες σε διαδοχικές φάσεις. Στην όλη προσπάθεια, που κράτησε πέντε χρόνια, συμμετείχαν περισσότεροι από 300 ερευνητές 80 ερευνητικών φορέων πολλών χωρών.

Παράλληλα, η εικόνα επιβεβαίωσε για μια ακόμη φορά τη θεωρία Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Οι ερευνητές έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστροφυσικής «The Astrophysical Journal Letters».

Οι παρατηρήσεις υποδηλώνουν επίσης ότι ο Τοξότης Α* βρίσκεται σε αδρανή κατάσταση, σε αντίθεση με ορισμένες μαύρες τρύπες, συμπεριλαμβανομένου του M87, οι οποίες διαθέτουν τεράστιους, ισχυρούς πίδακες που εκτοξεύουν φως και ύλη από τους πόλους της μαύρης τρύπας στον διαγαλαξιακό χώρο. «Αν ένα μεγάλο αστέρι έπεφτε μέσα της, κάτι που θα συνέβαινε κάθε 10.000 χρόνια, η μαύρη τρύπα θα το ξυπνούσε για ένα μικρό χρονικό διάστημα και θα βλέπαμε αυξημένη φωτεινότητα στον ουρανό», αναφέρουν.
Τελικά, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι η παρατήρηση αυτών των δυναμικών διεργασιών των μαύρων τρυπών – με την καταβρόχθιση και την ταυτόχρονη εκτόξευση κοντινής ύλης προς το διάστημα – θα μπορούσε να βοηθήσει στο να δοθούν καίριες απαντήσεις σχετικά με την εξέλιξη των γαλαξιών.
«Είναι ένα ανοιχτό ερώτημα στον σχηματισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών. Δεν ξέρουμε ποιος ήρθε πρώτος, ο γαλαξίας ή η μαύρη τρύπα», σχολιάζει η επιστημονική ομάδα του EHT.

(Πηγή: efsyn.gr)