Οι μαύρες τρύπες είναι ένα από τα πιο μυστηριώδη κοσμικά φαινόμενα, παρά τα όσα συνεχίζουμε να μαθαίνουμε γι’ αυτές. Ενώ θεωρούνταν μια μαθηματική πιθανότητα για πολλά χρόνια, η πρώτη μαύρη τρύπα δεν ανακαλύφθηκε μέχρι τότε Cygnus X-1 το 1971.
Τώρα γνωρίζουμε ότι οι μαύρες τρύπες εμφανίζονται συχνά σε όλο το σύμπαν. Ένας Τοξότης Α* βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας, του Γαλαξία μας. Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με τη NASA, οι περισσότεροι γαλαξίες παρόμοιου μεγέθους έχουν μαύρες τρύπες τεράτων στο κέντρο τους. Ο Τοξότης Α* έχει περίπου 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο.
Οι μαύρες τρύπες στην πραγματικότητα δεν είναι τρύπες. Ονομάζονται έτσι επειδή η ύλη τους είναι τόσο πυκνή που ακόμη και το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από τη βαρύτητά τους. Σε μια εικόνα του ενός, θα δείτε ένα φωτεινό δαχτυλίδι να περιστρέφεται γύρω από μια μαύρη τρύπα σαν ντόνατ. Το κέντρο του ντόνατ είναι η μαύρη τρύπα. Όπως τα αστέρια και οι πλανήτες, έτσι και οι μαύρες τρύπες περιστρέφονται. Ο δακτύλιος φωτός και σκόνης που περιβάλλει μια μαύρη τρύπα ονομάζεται δίσκος προσαύξησης, ο οποίος γίνεται ζεστός και φωτεινός από την γρήγορη περιστροφή γύρω από τη μαύρη τρύπα.
Μην πιστεύετε τη διαφημιστική εκστρατεία για μια τρομακτική μαύρη τρύπα που τρώει ό,τι μπορεί να προσελκύσει. Αν ο ήλιος μας αντικατασταθεί με μια μαύρη τρύπα της ίδιας μάζας, το ηλιακό μας σύστημα θα περιφερόταν παρόμοια με αυτό που κάνει τώρα, αλλά θα ήταν πολύ πιο κρύο.
Δεν ξέρουμε πώς μοιάζει η ύλη μέσα σε μια μαύρη τρύπα. Γνωρίζουμε ότι οποιαδήποτε ύλη διασχίζει τον Ορίζοντα Γεγονότων, την άκρη μιας μαύρης τρύπας, θα υποστεί τελικά αυτό που ονομάζεται σπαγγετοποίηση. Είναι ακριβώς όπως ακούγεται: Η ύλη θα συμπιεστεί και θα τεντωθεί και βασικά θα μετατραπεί σε χυλοπίτες.
Οι μαύρες τρύπες δεν είναι «κοσμικές ηλεκτρικές σκούπες», εξηγεί η NASA. Ενώ η βαρύτητά τους είναι απίστευτα ισχυρή, τα ουράνια σώματα μπορούν να περιφέρονται γύρω από τις μαύρες τρύπες όπως ακριβώς κάνουν και άλλα αστέρια. Ενώ ένα αντικείμενο μπορεί να αναρροφηθεί αν η τροχιά του το φέρει πολύ κοντά, από πιο μακριά η βαρύτητα συμπεριφέρεται ακριβώς όπως το έχουμε συνηθίσει στο δικό μας ηλιακό σύστημα. Τώρα γνωρίζουμε ότι μερικές μαύρες τρύπες δημιουργούνται από το θάνατο και την κατάρρευση των άστρων.
«Οι μαύρες τρύπες δεν είναι χάλια. Μπορείτε να περιφέρεστε γύρω από μια μαύρη τρύπα ακριβώς όπως μπορείτε να περιφέρετε οποιοδήποτε άλλο αστέρι ή οποιοδήποτε άλλο τεράστιο αντικείμενο», δήλωσε ο Varoujan Gorjan, ερευνητής αστρονόμος της NASA σε μια υπηρεσία που εξηγεί το θέμα.
Τούτου λεχθέντος, τα αστέρια που περιφέρονται γύρω από τις μαύρες τρύπες μπορούν να καταστραφούν από την υπερμεγέθη βαρύτητα της μαύρης τρύπας. Η βαρύτητα της μαύρης τρύπας μπορεί να ισοπεδώσει και να διαλύσει το αστέρι που περιφέρεται πολύ κοντά σε αυτό που ονομάζεται συμβάν παλιρροϊκής διακοπής. Μέρος του υλικού του άστρου μπορεί να αναρροφηθεί στη μαύρη τρύπα ενώ το ίδιο το αστέρι συνεχίζει την τροχιακή του διαδρομή. Εάν έχει μείνει κάτι, η διαδικασία θα επαναληφθεί καθώς το αστέρι συνεχίζει να έρχεται γύρω από τη μαύρη τρύπα κατά τη διάρκεια της τροχιάς του.
Οι μαύρες τρύπες μπορούν να εντοπιστούν χρησιμοποιώντας μια ποικιλία τεχνικών απεικόνισης, συμπεριλαμβανομένων εικόνων ακτίνων Χ και υπεριωδών μηκών κύματος. Τα παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων μπόρεσαν επίσης να ανιχνεύσουν τους κυματισμούς στο χωροχρόνο που δημιουργούνται όταν δύο μαύρες τρύπες συγχωνεύονται. Οι επιστήμονες εξακολουθούν να προσπαθούν να απαντήσουν στο ερώτημα πώς οι τεράστιες μαύρες τρύπες στο κέντρο των γαλαξιών ήρθαν αρχικά εκεί.
Οι μαύρες τρύπες χρειάζονται λίγη δημιουργικότητα για να βρεθούν. Ένας τρόπος με τον οποίο οι επιστήμονες εντόπισαν τις μαύρες τρύπες είναι παρακολουθώντας για γρήγορες τροχιές άστρων γύρω από κάτι που δεν μπορούμε να δούμε. Ο μόνος τρόπος για να εξηγήσουμε τα γρήγορα κινούμενα αστέρια που περιφέρονται γύρω από κάποιο κεντρικό αόρατο αντικείμενο είναι αυτό το αντικείμενο να είναι μια μαύρη τρύπα με αρκετά ισχυρή βαρύτητα ώστε να κρατά τα αστέρια στη θέση τους. Οι επιστήμονες βρήκαν το Cygnus X-1 αναγνωρίζοντας τον δίσκο προσαύξησής του, που αναπτύχθηκε από την κλοπή υλικού από ένα κοντινό συνοδό αστέρι. Ο υπερθερμασμένος δίσκος προσαύξησης εμφανίστηκε στις ακτίνες Χ.
Αν και δεν υπάρχει λόγος να φοβόμαστε ότι η μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας θα επεκταθεί και θα καταναλώσει τα πάντα, μπορούμε να παρακολουθήσουμε τις απατεώνες μαύρες τρύπες καθώς κινούνται μέσα στο σύμπαν. Όταν κυκλοφορήσει το 2027, το Ρωμαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο Nancy Grace θα βρει μαύρες τρύπες αναζητώντας τα ενδεικτικά σημάδια του αστρικού φωτός που στρεβλώνεται στο δρόμο προς εμάς από μια μαύρη τρύπα ανάμεσα στο τηλεσκόπιο και το μακρινό αστέρι. Το στρεβλό φως θα είναι ένδειξη ότι υπάρχει μαύρη τρύπα.
Αυτή η ιστορία είναι μέρος της σειράς Ask Us Anything της Popular Science, όπου απαντάμε στις πιο περίεργες ερωτήσεις σας, από τις συνηθισμένες έως τις ασυνήθιστες ερωτήσεις. Έχετε κάτι που πάντα θέλατε να μάθετε; Ρωτήστε μας.
VIA: popsci.com
