Μαύρη τρύπα με μάζα 400 εκατ. φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου… έφαγε του σκασμού και έπεσε για ύπνο

Μια τεράστια μαύρη τρύπα στο πρώιμο σύμπαν εντοπίστηκε από διεθνή ομάδα αστρονόμων να… κοιμάται, έπειτα από χορταστικό φαγητό.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb για να εντοπίσουν αυτή τη μαύρη τρύπα στο πρώιμο σύμπαν, που χρονολογείται μόλις 800 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Η μαύρη τρύπα είναι μία από τις πιο ογκώδεις που έχουν ανακαλυφθεί σε αυτό το σημείο ανάπτυξης του σύμπαντος: η μάζα της είναι 400 εκατομμύρια φορές η μάζα του Ήλιου μας και αποτελεί περίπου το 40% της συνολικής μάζας του γαλαξία, στον οποίο βρίσκεται. Ωστόσο, παρά το γιγάντιο μέγεθός της, αυτή η μαύρη τρύπα «τρώει» το αέριο που χρειάζεται για να αναπτυχθεί με πολύ χαμηλό ρυθμό, περίπου 100 φορές κάτω από το θεωρητικό μέγιστο όριό της, οπότε είναι ουσιαστικά αδρανής.

Αυτό το εύρημα της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας τόσο νωρίς στην εξέλιξη του σύμπαντος, η οποία όμως δεν μεγαλώνει, θέτει σε αμφισβήτηση τα υπάρχοντα μοντέλα για το πώς αναπτύσσονται οι μαύρες τρύπες. Στη δημοσίευση της έρευνας στο περιοδικό Nature, οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι το πιο πιθανό σενάριο είναι ότι οι μαύρες τρύπες περνούν σύντομες περιόδους εξαιρετικά γρήγορης ανάπτυξης και στη συνέχεια μεγάλες περιόδους αδράνειας.

Όταν οι μαύρες τρύπες «κοιμούνται», είναι πολύ λιγότερο φωτεινές, γεγονός που καθιστά δυσκολότερο τον εντοπισμό τους. Παρά την αδράνειά της, η συγκεκριμένη μαύρη τρύπα εντοπίστηκε, λόγω του τεράστιου μεγέθους της.

Σύμφωνα με τα καθιερωμένα μοντέλα, οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται από τα υπολείμματα νεκρών αστέρων και συσσωρεύουν ύλη μέχρι ένα προβλεπόμενο όριο (όριο Eddington). Ωστόσο, το τεράστιο μέγεθος αυτής της μαύρης τρύπας υποδηλώνει ότι τα καθιερωμένα μοντέλα μπορεί να μην εξηγούν επαρκώς πώς σχηματίζονται και μεγαλώνουν τέτοιες μαύρες τρύπες. «Είναι πιθανό οι μαύρες τρύπες να γεννιούνται μεγάλες, γεγονός που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί το James Webb εντόπισε τεράστιες μαύρες τρύπες στο πρώιμο σύμπαν. Άλλη πιθανότητα είναι ότι περνούν περιόδους υπερδραστηριότητας, ακολουθούμενες από μεγάλες περιόδους αδράνειας», δηλώνει ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, ο καθηγητής Ρομπέρτο Μαϊολίνο, από το Ινστιτούτο Κοσμολογίας Kavli του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ.

Οι ερευνητές διεξήγαν προσομοιώσεις σε υπολογιστές για να μοντελοποιήσουν πώς αυτή η αδρανής μαύρη τρύπα θα μπορούσε να αναπτυχθεί σε τόσο μεγάλο μέγεθος τόσο νωρίς στο σύμπαν. Διαπίστωσαν ότι το πιο πιθανό σενάριο είναι ότι οι μαύρες τρύπες μπορούν να υπερβούν το όριο Eddington για σύντομες περιόδους, κατά τη διάρκεια των οποίων μεγαλώνουν πολύ γρήγορα, ακολουθούμενες από μεγάλες περιόδους αδράνειας. Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι μαύρες τρύπες, όπως αυτή, πιθανότατα τρώνε για πέντε έως δέκα εκατομμύρια χρόνια και κοιμούνται για περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια.

Αναδημοσίευση από ΑΠΕ-ΜΠΕ/Μ. Κουζινοπούλου