Νέο-ανακαλυφθείσα «περίεργα» βαριά μαύρη τρύπα στον Γαλαξία μας!

Τον λόγο ύπαρξης μιας, περίεργα μεγάλης μάζας, μαύρης τρύπας στο γαλαξία μας προσπαθούν να εξηγήσουν οι επιστήμονες.

Με μια μάζα περίπου 68 ήλιων, είναι πολύ πιο «βαριά» από άλλες μαύρες τρύπες αστρικής προέλευσης μέσα και γύρω από τον Γαλαξία, λένε οι επιστήμονες. Αυτό δεν είναι μόνο ένα ρεκόρ, είναι επίσης ένα αίνιγμα. Σύμφωνα με τη θεωρία, οι μαύρες τρύπες στο γαλαξία μας που σχηματίζονται από τους εκρηκτικούς θανάτους μεγάλων αστεριών - όπως πιθανώς η συγκεκριμένη - δεν μπορεί να είναι βαρύτερες από περίπου 25 ηλιακές μάζες.

Γύρω από την μαύρη τρύπα, κινείται σε τροχιά ένα νεαρό μπλε αστέρι που ονομάζεται LB-1, το οποίο βρίσκεται περίπου 13.800 έτη φωτός μακριά, στον αστερισμό των Διδύμων, σύμφωνα με τους ερευνητές. Η Jifeng Liu, μια αστροφυσικός της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών του Πεκίνου και οι συνεργάτες της, παρατήρησαν ότι το LB-1 κινείται περιοδικά προς και από την κατεύθυνση της Γης με μεγάλη ταχύτητα - ένα στοιχείο ότι το αστέρι περιστρέφεται γύρω από κάτι τεράστιο. Με πρόσθετες παρατηρήσεις από τα τηλεσκόπια της Χαβάης και των Κανάριων Νήσων, η ομάδα υπολόγισε την τροχιά και συμπέρανε ότι το αστέρι περιστρέφεται γύρω από μια σκοτεινή μάζα περίπου 68 φορές την μάζα του ήλιο. Μόνο μια μαύρη τρύπα ταιριάζει με αυτή την περιγραφή, αναφέρει η ομάδα στις 27 Νοεμβρίου 2019 στο Nature.

Αυτή η μαύρη τρύπα δεν είναι η πιο μεγάλη στο Γαλαξία. Αυτός ο τίτλος αποδίδεται στο μεγαλοπρεπή κέντρο του γαλαξία, όπου βρίσκεται μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα σε μια μάζα άνω των 4 εκατομμυρίων της μάζας του ήλιου. Η μάζα της μαύρης τρύπας του LB-1 είναι, ωστόσο, ισοδύναμη με μερικές από τις μαύρες τρύπες που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα από ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων, τα οποία προκαλούνται από  τις διακυμάνσεις στο χώρο από (μεταξύ άλλων) συγχώνευση ζευγών μαύρων οπών.

Αλλά αυτές οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται σε απομακρυσμένους γαλαξίες, σε περιβάλλοντα με σχετική έλλειψη στοιχείων βαρύτερων από το στοιχείο ήλιο. Το αστέρι LB-1 είναι πλουσιότερο σε χημική σύσταση και πιθανότατα το γειτονικό άστρο που μεταβλήθηκε στην μαύρη τρύπα είχε παρόμοια σύσταση. Τα αστέρια με μεγαλύτερη αφθονία σε βαριά στοιχεία χάνουν περισσότερη από τη μάζα τους μέσω των αστρικών ανέμων, καθώς αυτά τα στοιχεία είναι πιο ευάλωτα στην ακτινοβολία των ανέμων αυτών. Τα ογκώδη αστέρια που σχηματίζουν μαύρες τρύπες εκτοξεύουν επίσης μεγάλο μέρος της μάζας τους κατά τη διάρκεια εκρήξεων σουπερνόβα που τερματίζουν τη ζωή τους. Αρα αυτή η μαύρη τρύπα δεν θα έπρεπε να είναι τόσο «βαριά».

Κατά μία εξήγηση, η μαύρη τρύπα μπορεί να έχει προκύψει από μια αποτυχημένη έκρηξη σουπερνόβα, μια απόπειρα αστρικής έκρηξης που δεν είχε αρκετή ενέργεια για να εκτοξεύσει μεγάλη μάζα του αστεριού μακριά στο διάστημα, οδηγώντας έτσι το αέριο να επιστρέψει και να πέσει μέσα στην αρχικά μικρή μαύρη τρύπα που είχε σχηματισθεί.
Η ομάδα αναρωτιέται επίσης αν η μαύρη τρύπα είναι έργο δύο αστέρων. Το σενάριο αυτό είναι καθαρά θεωρητικό, σύμφωνα με την Liu και οι πιθανότητες είναι περιορισμένες. Σύμφωνα με αυτό, το LB-1 κάποτε περιστρεφόταν γύρω από ένα ζεύγος μεγάλων άστρων που πέθαναν και άφησαν πίσω τους δύο πυρήνες που συγχωνεύθηκαν σε μια μαύρη τρύπα.

Είναι επίσης πιθανό ότι αυτό που φαίνεται να είναι μια ενιαία μαύρη τρύπα 68 ηλιακών μαζών να είναι στην πραγματικότητα δύο μαύρες τρύπες σε μια μικρή τροχιά, πολύ κοντά μεταξύ του. Ένα τέτοιο ζευγάρι μαύρων οπών θα ωθούσε περιοδικά το LB-1, προκαλώντας του μια ακανόνιστη τροχιά, κάτι που η Liu και οι συνεργάτες της αναζητούν με άλλα τηλεσκόπια.

Σύμφωνα με άλλους ερευνητές πάντως, υπάρχει και η πιθανότητα η απόσταση του LB-1 να μην έχει υπολογισθεί σωστά και να βρίσκεται πλησιέστερα στη Γη. Σε αυτή την περίπτωση, η μάζα της μαύρης τρύπας θα μπορούσε να είναι «μόνο» 10 φορές η μάζα του ήλιου. Αν έχουν δίκιο, ένα νέο πρόβλημα δημιουργείται: τι προκαλεί την τόσο έντονη κίνηση του άστρου LB-1;

ΠΗΓΗ: SCIENCENEWS

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Εκρηξη supernova στον αστερισμό των Διδύμων. Image credit: ESA/Hubble & NASA, R. Wade et al. (CC BY 2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Ανακαλύφθηκε αστέρι που «εκτοξεύθηκε»από το κέντρο του Γαλαξία!