Η μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία, καταστρέφει τους κόκκινους γίγαντες!

Αναρίθμητα αστέρια βρίσκονται σε μια ακτίνα μόλις 1,6 έτη φωτός από την κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας. Αλλά αυτή η ίδια πολυσύχναστη γειτονιά έχει αναλογικά λιγότερους κόκκινους γίγαντες (αστέρια μεγάλης λαμπρότητας αλλά χαμηλής θερμοκρασίας) από το αναμενόμενο. 

Ο αστροφυσικός Michal Zajaček, αστροφυσικός στην Πολωνική Ακαδημία Επιστημών στη Βαρσοβία και οι συνάδελφοί του προτείνουν σε ένα άρθρο που δημοσιεύθηκε στις 12 Νοεμβρίου 2020 στο Astrophysical Journal μια νέα θεωρία γιατί συμβαίνει αυτό. Η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, με το όνομα Τοξότης Α* (καθώς βρίσκεται στην κατεύθυνση του αστερισμού του Τοξότη), προκαλεί ένα ισχυρό πίδακα αερίων που διασπά τα εξωτερικά στρώματα των κόκκινων γιγάντων. Αυτό μετατρέπει τα αστέρια σε μικρότερους κόκκινους γίγαντες ή αστέρια που είναι πιο καυτά και πιο μπλε. Σήμερα ο Τοξότης Α* είναι ήσυχος, αλλά δύο τεράστιες φυσαλίδες αερίου που εκπέμπουν ακτίνες γ βρίσκονται εγκατεστημένες εκατέρωθεν της μαύρης τρύπας στο κέντρο του Γαλαξία πάνω και κάτω από το επίπεδό του. Αυτές οι φυσαλίδες αερίου υποδηλώνουν ότι η μαύρη τρύπα είχε μια έντονη δραστηριότητα πριν από περίπου 4 εκατομμύρια χρόνια όταν κάτι έπεσε σε αυτήν. Η πτώση μιας κολοσσιαίας μάζας στην μαύρη τρύπα, πυροδότησε ένα ισχυρό πίδακα αερίων στη γειτονιά των αστεριών. Ο πίδακας επέδρασε εντονότερα στους μεγάλους κόκκινους γίγαντες που φαίνεται να λείπουν κοντά στο γαλαξιακό κέντρο, καθώς είναι ευάλωτοι λόγω του μεγέθους τους με αποτέλεσμα τα εξωτερικά τους στρώματα αερίου να μην δέχονται μεγάλη βαρυτική δύναμη.

Ένας κόκκινος γίγαντας σχηματίζεται από ένα μικρότερο άστρο όταν πλέον το καύσιμο υδρογόνου στο κέντρο του δεν επαρκεί να συντηρήσει τις θερμοπυρηνικές συντήξεις. Ετσι το αστέρι αρχίζει να καίει υδρογόνο στα στρώματα γύρω από το κέντρο, γεγονός που κάνει τα εξωτερικά περιβλήματα αερίου του αστεριού να διαστέλλονται, προκαλώντας την ψύξη της επιφάνειάς του. Η μείωση της θερμότητας προκαλεί όλο και μια πιο ‘ερυθρή’ ακτινοβολία. Ως αποτέλεσμα, ορισμένοι κόκκινοι γίγαντες με την μάζα του Ήλιου, έχουν περισσότερο από εκατό φορές τη διάμετρό του, καθιστώντας τους εύκολους στόχους για τους βίαιους πίδακες αερίων. Ωστόσο, ο Zajaček πιστεύει ότι καθώς οι κόκκινοι γίγαντες περιστρέφονται γύρω από τη μαύρη τρύπα, πρέπει να περάσουν από τον πίδακα εκατοντάδες ή χιλιάδες φορές πριν γίνουν καυτά, μπλε αστέρια. Επιπλέον ο πίδακας είναι πιο αποτελεσματικός στην αλλοίωση των κόκκινων γιγάντων εντός 0,13 ετών φωτός από τη μαύρη τρύπα, υπολογίζει η ομάδα.

Ο Tuan Do, ένας άλλος αστρονόμος, προσθέτει «ότι μπορεί να χρειαστεί ένας συνδυασμός πολλών από αυτούς τους τύπους μηχανισμών για να εξηγήσει πλήρως την έλλειψη των κόκκινων γιγάντων». Ένας υποψήφιος τέτοιος μηχανισμός, συμφωνούν οι Zajaček και Do, μπορεί να είναι ένας μεγάλος δίσκος αερίου που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα εδώ και μερικά εκατομμύρια χρόνια. Αυτός ο δίσκος δημιουργεί αστέρια που τώρα περιστρέφονται γύρω από τη μαύρη τρύπα σε ένα επίπεδο έως και 1,6 έτη φωτός μακριά από αυτήν, δηλαδή στην περιοχή όπου σπανίζουν οι κόκκινοι γίγαντες. Καθώς οι κόκκινοι γίγαντες περιστρέφονταν γύρω από τη μαύρη τρύπα, επανειλημμένα βυθίζονταν στο δίσκο και τα εξωτερικά τους στρώματα διαλύθηκαν αλληλεπιδρώντας με αυτόν. Αυτή η εξήγηση δεν απαιτεί οπωσδήποτε την δημιουργία πιδάκων αερίων λόγω της μαύρης τρύπας. Γεγονός είναι, ότι η ύπαρξη της μαύρης τρύπας είναι καθοριστική για τα φαινόμενα που συμβαίνουν στο κέντρο του γαλαξία μας.

ΠΗΓΗ: https://www.sciencenews.org/article/black-hole-center-milky-way-nearby-red-giant-stars-blue

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Έντονη δραστηριότητα στο κέντρο του Γαλαξία που προκάλεσε τις δύο φυσαλίδες εκατέρωθεν αυτού, από το Hubble στην υπέρυθρη ακτινοβολία. Credits: NASA, ESA, G. Cecil (UNC, Chapel Hill) and J. DePasquale (STScI). (CC BY 2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Αστρονόμοι ανακάλυψαν την πλησιέστερη έως τώρα μαύρη τρύπα!