Αστρονόμοι εντόπισαν μια περιπλανώμενη μαύρη τρύπα

Η θεωρία πως κολοσσιαίες (supermassive) μαύρες τρύπες μπορούν να περιπλανιούνται στο διάστημα υπάρχει από παλιά- ωστόσο ήταν δύσκολο να «πιαστούν επ'αυτοφώρω».

Ερευνητές στο Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian βρήκαν την πιο ξεκάθαρη μέχρι τώρα περίπτωση μιας κολοσσιαίας μαύρης τρύπας εν κινήσει- και τα αποτελέσματα της έρευνάς τους δημοσιεύτηκαν στο The Astrophysical Journal.

«Δεν περιμένουμε να κινείται η πλειονότητα των κολοσσιαίων μαύρων τρυπών- συνήθως τους αρκεί απλά να κάθονται εκεί που είναι» είπε ο Ντόμινικ Πέσκε, αστρονόμος στο Center for Astrophysics που ηγήθηκε της έρευνας. «Απλά είναι τόσο βαριές που είναι δύσκολο να κουνηθούν. Σκεφτείτε πόσο δυσκολότερο είναι να κλωτσήσεις μια μπάλα του μπόουλινγκ από ό,τι μια μπάλα ποδοσφαίρου- σκεπτόμενοι πως, σε αυτή την περίπτωση, η “μπάλα του μπόουλινγκ” έχει μάζα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτήν του ήλιου μας. Αυτό θα χρειαζόταν μια πολύ δυνατή κλωτσιά».

Ο Πέσκε και οι συνεργάτες του προσπαθούσαν να κάνουν αυτή την παρατήρηση τα τελευταία πέντε χρόνια συγκρίνοντας τις ταχύτητες κολοσσιαίων μαύρων τρυπών και γαλαξιών. «Ρωτήσαμε: Είναι οι ταχύτητες των μαύρων τρυπών οι ίδιες με τις ταχύτητες των γαλαξιών στους οποίους “κατοικούν”;» εξηγεί. «Περιμένουμε να έχουν την ίδια ταχύτητα. Αν δεν το κάνουν, αυτό υποδεικνύει ότι η μαύρη τρύπα έχει διαταραχθεί».

Για την αναζήτησή τους, η ομάδα αρχικά εξέτασε 10 μακρινούς γαλαξίες και τις κολοσσιαίες μαύρες τρύπες στους πυρήνες τους. Συγκεκριμένα μελέτησαν μαύρες τρύπες οι οποίες περιείχαν νερό μέσα στους δίσκους τους- τις δομές που περιστρέφονται προς τα μέσα, προς την κατεύθυνση της μαύρης τρύπας.

Καθώς το νερό περιστρέφεται γύρω από τη μαύρη τρύπα, παράγει μια ακτίνα γνωστή ως maser. Όταν μελετώνται μέσω μιας τεχνικής που είναι γνωστή ως VLBI (very long baseline interferometry), τα μέιζερ μπορούν να βοηθήσουν στη μέτρηση της ταχύτητας μιας μαύρης τρύπας με μεγάλη ακρίβεια, είπε ο Πέσκε.

Η τεχνική αυτή βοήθησε την ομάδα να διαπιστώσει πως 9 από τις 10 κολοσσιαίες μαύρες τρύπες ήταν ακίνητες, αλλά μία φαινόταν να είναι εν κινήσει. Σε απόσταση 230 ετών φωτός μακριά από τη Γη, βρίσκεται στο κέντρο ενός γαλαξία με το όνομα J0437+2456. Η μάζα της είναι περίπου τρία εκατομμύρια φορές αυτή του ήλιου μας.

Χρησιμοποιώντας περαιτέρω παρατηρήσεις με το αστεροσκοπείο του Αρεσίμπο και το αστεροσκοπείο Τζέμινι, οι ερευνητές ήταν σε θέση να επιβεβαιώσουν τα αρχικά τους ευρήματα. Η κολοσσιαία αυτή μαύρη τρύπα κινείται με ταχύτητα περίπου 177.000 χλμ/ώρα εντός του γαλαξία J0437+2456.

Ωστόσο είναι άγνωστο τι ακριβώς προκαλεί την κίνηση- και οι επιστήμονες θεωρούν πως οι πιθανότητες είναι δύο. «Μπορεί να παρακολουθούμε τα “μεθεόρτια” της συγχώνευσης δύο μαύρων τρυπών» είπε ο Τζιμ Κόντον, ραδιοαστρονόμος του National Radio Astronomy Observatory. «Το αποτέλεσμα μιας τέτοιας συγχώνευσης μπορεί να κάνει τη νεογέννητη μαύρη τρύπα να έχει “ανάκρουση” και ίσως να τη βλέπουμε κατά την ανάκρουση ή ενώ “ησυχάζει” και πάλι».

Το άλλο ενδεχόμενο είναι ακόμα πιο συναρπαστικό: Ίσως η μαύρη τρύπα να είναι μέρος ενός δυαδικού συστήματος: «Αυτό που μπορεί να βλέπουμε στον γαλαξία J0437+2456 είναι μία από τις μαύρες τρύπες σε ένα ζεύγος, με την άλλη να παραμένει κρυμμένη...εξαιτίας της έλλειψης εκπομπών maser» είπε ο Πέσκε.