Μια τεράστια μαύρη τρύπα, που εκινείτο με ιδιαίτερα μεγάλη ταχύτητα, αφήνοντας πίσω της μια υπέροχη όσο και πρωτοφανέρωτη ουρά από αστέρια, καταγράφηκε από το παλιότερο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, προκαλώντας μεγάλη αίσθηση στην επιστημονική κοινότητα και ανάβοντας τη συζήτηση. Πρόκειται για μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, που τρέχει μακριά από τον γαλαξία της με ταχύτητα περίπου 6,5 εκατ. χλμ. την ώρα, τόσο γρήγορα που θα μπορούσε να ταξιδέψει από τη Γη στη Σελήνη σε μόλις 14 λεπτά. Η ταχύτητα αυτή χαρακτηρίζεται ως «ιλιγγιώδης», ακόμη και για το Διάστημα.
«Οσο παρατηρούμε το σύμπαν τόσο ανακαλύπτουμε νέα πράγματα, τόσο μας εκπλήσσει», λέει στην «Κ» ο Ιωάννης Δαγκλής, καθηγητής Διαστημικής Φυσικής στο Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών και πρόεδρος του Ελληνικού Κέντρου Διαστήματος, σχολιάζοντας τη δημοσίευση της διεθνούς ερευνητικής ομάδας στο τεύχος Απριλίου της επιθεώρησης «The Astrophysical Journal Letters».
«Υπάρχουν πολλά πολύ ενδιαφέροντα στοιχεία στην ανακάλυψη αυτή. Κατ’ αρχάς, η συγκεκριμένη μελανή οπή είναι πάρα πολύ μεγάλη, έως 20 εκατομμύρια φορές η μάζα του ήλιου, ενώ συνήθως είναι μερικές φορές η μάζα του ήλιου. Το δεύτερο ιδιαίτερο στοιχείο είναι η ταχύτητά της, το πόσο γρήγορα κινείται. Ως αποτέλεσμα αυτής της ταχύτητας, αντί να ρουφάει όλη τη μάζα που συναντάει στο διάβα της, ωθεί σημαντικό μέρος στο πλάι. Oπως ένα σκάφος που κινείται στη θάλασσα και σκίζει το νερό, συγκεντρώνοντας δεξιά κι αριστερά υδάτινη μάζα», εξηγεί ο κ. Δαγκλής. «Το αποτέλεσμα είναι να διασχίζει και να συσσωματώνει νέφη κοσμικής σκόνης, συγκεντρώνοντας μάζα στον κενό χώρο. Η τοπική αύξηση της πυκνότητας της μάζας είναι το πρώτο βήμα για τη δημιουργία άστρων», λέει ο καθηγητής Διαστημικής Φυσικής. Oπως σημειώνει, η πορεία αστρογένεσης περνάει από τη δημιουργία συσσωματώσεων, συγκεντρώσεων ύλης, την κατάκτηση της κρίσιμης πυκνότητας, την πρόκληση βαρυτικής έλξης, που οδηγεί στους πρωτοαστέρες και στη συνέχεια στα αστέρια.
Μήκος 200.000 έτη φωτός
Οι ερευνητές που προχώρησαν στη δημοσίευση μιλούν για ένα πρωτοφανές ίχνος από νεογέννητα αστέρια μήκους 200.000 ετών φωτός, που αφήνει πίσω της η μαύρη τρύπα. «Πιστεύουμε ότι βλέπουμε ένα κύμα πίσω από τη μαύρη τρύπα, όπου το αέριο ψύχεται και είναι σε θέση να σχηματίσει αστέρια. Ετσι βλέπουμε τον σχηματισμό άστρων που ακολουθούν τη μαύρη τρύπα», δήλωσε ο καθηγητής Αστρονομίας και Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Γέιλ και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Πίτερ βαν Ντόκουμ.
«Συναρπαστικό»
«Η ανακάλυψη πως η κίνηση μιας μεγάλης μελανής οπής γίνεται αιτία δημιουργίας νέων άστρων είναι κάτι καινούργιο», λέει στην «Κ» ο πρόεδρος του Ελλη- νικού Κέντρου Διαστήματος κ. Δαγκλής.
«Πρόκειται για μια καινούργια οπτική. Η ανακάλυψη πως η κίνηση μιας μεγάλης μελανής οπής γίνεται αιτία δημιουργίας νέων άστρων είναι κάτι καινούργιο. Μέχρι τώρα ξέραμε πως τα άστρα γεννιούνταν από εκρήξεις, όταν τα “θραύσματα” ουράνιων σωμάτων διασκορπίζονταν στο Διάστημα και μέσα από μια διαδικασία συγκεντρώνονταν σε νέο σχήμα. Γι’ αυτό είναι συναρπαστικό εάν οι μελανές οπές συνδέονται με νέες δημιουργίες άστρων», τονίζει ο κ. Δαγκλής, πολύ περισσότερο γιατί οι μαύρες τρύπες θεωρούνται τα γεράματα των άστρων.
Υποθέσεις γίνονται και για το πώς απέκτησε η συγκεκριμένη υπερμεγέθης μαύρη τρύπα την εξαιρετικά μεγάλη ταχύτητά της. «Συνήθως οι υπερμαζικοί αστέρες είναι σε ζεύγη. Ισως υπήρχε ένα σύστημα δύο μελανών οπών και όταν πλησίασε μια τρίτη οπή αυτή εκτοξεύθηκε μακριά, πιθανόν λαμβάνοντας επιπλέον ορμή και από τις άλλες δύο», εξηγεί ο κ. Δαγκλής. Σε παρουσιάσεις της ερευνητικής ομάδας χρησιμοποιείται και το παράδειγμα του μπιλιάρδου στη διαστημική του εκδοχή και πώς μια σφαίρα μπορεί να εκσφενδονίζεται μέσα από μια ομάδα σφαιρών ύστερα από ένα χτύπημα.
Ματιά στο παρελθόν
«Ποτέ δεν έχει σταματήσει να με συγκλονίζει το σύμπαν. Είναι συγκλονιστικό να σκέφτεσαι πως αυτό που βλέπουμε σήμερα δεν υπάρχει. Oσο πιο μακρινά είναι τα αντικείμενα τόσο πιο παλιά είμαστε στον χρόνο. Οταν κοιτάζουμε τον ουρανό, κοιτάζουμε το παρελθόν. Οταν, για παράδειγμα, βλέπουμε τον Ηλιο, βλέπουμε πίσω οκτώ λεπτά, γιατί τόσο κάνει το φως να έρθει από τον Ηλιο στη Γη. Oταν βλέπουμε το Aλφα του Κενταύρου βλέπουμε κάτι που υπήρχε πριν από τέσσερα χρόνια», εξηγεί ο πρόεδρος του Ελληνικού Διαστημικού Κέντρου.
Αξιοσημείωτο είναι επίσης πως ήταν το «παλιό» διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble που κατέγραψε το εντυπωσιακό φαινόμενο. Σύμφωνα με τον κ. Δαγκλή, το Hubble παραμένει αξιόμαχο, ενώ σημειώνει πως οι υπεύθυνοι σκέφτονται να στρέψουν και το James Webb προς την κατεύθυνση της συγκεκριμένης μαύρης τρύπας. «Το τι θα δει το κάθε τηλεσκόπιο είναι και θέμα τύχης. Μπορεί να παρατηρεί σε μια κατεύθυνση στο πλαίσιο μιας έρευνας και ξαφνικά να καταγράψει κάτι απρόσμενο», εξηγεί ο κ. Δαγκλής. Μάλιστα, όπως μας λέει, υπάρχει συνωστισμός αιτημάτων στα τηλεσκόπια: επειδή είναι πάρα πολλές οι ερευνητικές ομάδες του Διαστήματος και οι προτάσεις-αιτήματα για παρατηρήσεις, που δεν μπορούν να ικανοποιηθούν όλα, υπάρχει κατανομή χρόνου στο «βλέμμα» των τηλεσκοπίων, έτσι ώστε να εξυπηρετηθούν όσο το δυνατόν περισσότεροι!
Tο ερευνητικό πεδίο στο Διάστημα μοιάζει να είναι ατελείωτο και προκλητικό, με την επιστημονική γνώση για το σήμερα και το αύριο να κτίζεται μέσα από συναρπαστικές καταδύσεις στο απύθμενα παλιό, μέσω των παρατηρήσεων των διαστημικών τηλεσκοπίων.
Η συνδρομή του αλγορίθμου
Νέες εντυπωσιακές εικόνες της μαύρης τρύπας Μ87 έδωσε χθες στη δημοσιότητα διεθνής επιστημονική ομάδα, με τη συμμετοχή και του Ελληνα αστροφυσικού Δημήτρη Ψάλτη, που εργάζεται στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια στις ΗΠΑ. Πρόκειται για αποτέλεσμα νέας επεξεργασίας των φωτογραφιών και των άλλων δεδομένων της μεγάλης μαύρης τρύπας που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία Μ87, γνωστού και ως Μεσιέ 87 και Α της Παρθένου, τα οποία είχαν συγκεντρωθεί το 2017 από τη συνεργασία Event Horizon Telescope (EHT). Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε για πρώτη φορά τον PRIMO, ένα νέο αλγόριθμο, ο οποίος «μαθαίνει» μέσω της τροφοδότησης με μεγάλες ποσότητες υλικού από υψηλής ποιότητας προσομοιώσεις μαύρων οπών. Η ερευνητική ομάδα αποτελούμενη από τους Lia Medeiros, Δημήτρη Ψάλτη, Tod R. Lauer και Feryal Ozel σημειώνει πως αξιοποιώντας τον κατάλληλα «εκπαιδευμένο» PRIMO, μπορούμε να ανακτούμε εικόνες υψηλής ποιότητας από τις μαύρες τρύπες, ακόμη και με την παρουσία αραιής κάλυψης. Η εντυπωσιακή εικόνα της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας Μ87 ανασκευάστηκε μέσω του PRIMO και παρουσιάζει το γνωστό σχήμα των μελανών οπών με ένα φωτεινό δακτύλιο. Ηδη από το 2017, το EHT είχε καταφέρει να καταγράψει την πρώτη απευθείας εικόνα του κέντρου του γαλαξία M87, όπου βρίσκεται η τερατώδης μαύρη τρύπα με διάμετρο 40 δισ. χιλιόμετρα και μάζα 6,5 δισ. φορές τη μάζα του ήλιου. Η εξαιρετική ανάλυση που επιτυγχάνεται από το EHT καθίσταται δυνατή από μια σειρά τηλεσκοπίων που εκτείνονται στη Γη και των οποίων οι εικόνες τους συνδυάζονται. Με την ανάπτυξη προηγμένων αλγορίθμων μπορεί να γίνει πιο αποδοτική απεικόνιση του υλικού που καταγράφουν τα τηλεσκόπια.
