Ανακαλύφθηκε ενδιάμεση μαύρη τρύπα σε ένα απογυμνωμένο νάνο γαλαξία.

Αστρονόμοι χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA έχουν βρει ένα σμήνος από μικρά, μπλε αστέρια που περιβάλλουν την πρώτη ενδιάμεσης μάζας μαύρη τρύπα που έχει ανακαλυφθεί ποτέ. Η παρουσία του αστρικού σμήνους σημαίνει ότι η μαύρη τρύπα ήταν κάποτε στο κέντρο ενός νάνου γαλαξία που πλέον έχει διαλυθεί. Η ανακάλυψη της μαύρης τρύπας και το σμήνος των άστρων έχει σημαντικές επιπτώσεις για την κατανόηση της εξέλιξης των μεγάλων μαύρων οπών και των γαλαξιών.

Αυτός ο άκρως θεαματικός γαλαξίας που ονομάζεται ESO 243-49 φαίνεται να φιλοξενεί μια μαύρη τρύπα ενδιάμεσης μάζας, που μπορεί να την έχει τραβήξει από έναν άλλο νάνο γαλαξία ο οποίος πλέον έχει διαλυθεί. Η μαύρη τρύπα που η μάζα της είναι περίπου 20.000 ηλιακές μάζες βρίσκεται πάνω από το...
γαλαξιακό επίπεδο κι όχι στο κέντρο του. Επειδή σε αυτή τη θέση είναι απίθανο να βρίσκεται μια τέτοια μαύρη τρύπα, οι επιστήμονες λένε πως ανήκε κάποτε σε ένα μικρό γαλαξία που ‘ξεσκίστηκε’ από βαρυτικές παλιρροϊκές δυνάμεις από τον γαλαξία ESO 243-49.

Η μαύρη τρύπα, με την ονομασία HLX-1, εντοπίστηκε στην άκρη του σπειροειδούς αυτού γαλαξία, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση 290 εκατομμυρίων ετών φωτός.

Ο κύκλος στην παραπάνω εικόνα προσδιορίζει μια μοναδική πηγή ακτίνων Χ η οποία είναι σημάδι μιας μαύρης τρύπας. Οι ακτίνες Χ πιστεύεται ότι προέρχονται από ένα καυτό δίσκο συσσώρευσης γύρω από τη μαύρη τρύπα. Το μπλε φως δεν προέρχεται μόνο από τον δίσκο, αλλά και από ένα σμήνος από νεαρά καυτά άστρα που σχηματίζονται γύρω από την ενδιάμεσης μάζας μαύρη τρύπα.

Οι παρατηρήσεις του Hubble στην περιοχή της μαύρης τρύπας αποκάλυψαν ένα πλεόνασμα ακτινοβολίας, της οποίας η ένταση ήταν δύσκολο να εξηγηθεί με βάση τις εκπομπές του δίσκου προσαύξησης. Ακτινοβολία σε διάφορα μήκη κύματος είναι γνωστό ότι εκπέμπεται από τον λεγόμενο δίσκο προσαύξησης, δηλαδή από αέρια που επιταχύνονται και θερμαίνονται καθώς ετοιμάζονται να πέσουν στη μαύρη τρύπα.

Το πιθανότερο, εκτιμούν οι ερευνητές, είναι ότι η ακτινοβολία προέρχεται από νεαρά, θερμά άστρα, τα οποία βρίσκονται στη γειτονιά της μαύρης τρύπας αλλά δεν διακρίνονται από τη Γη.

Τέτοια μικρά σμήνη άστρων συχνά εμφανίζονται σε κοντινούς γαλαξίες, αλλά όχι έξω από τον πεπλατυσμένο γεμάτο άστρα δίσκο, εκεί που βρέθηκε και η μαύρη τρύπα στον γαλαξία. Η καλύτερη λοιπόν εξήγηση είναι ότι η μαύρη τρύπα HLX-1 ήταν η κεντρική μαύρη τρύπα σε ένα νάνο γαλαξία. Ο μεγαλύτερος γαλαξίας συγκρούστηκε ή συνέλαβε στη συνέχεια το νάνο γαλαξία. Τα περισσότερα από τα αστέρια του νάνου απομακρύνθηκαν μακριά από τη σύγκρουση των δύο γαλαξιών. Ταυτόχρονα, σχηματίστηκαν νέα άστρα μετά την σύγκρουση τους. Επίσης, και η αλληλεπίδραση του αερίου γύρω από τη μαύρη τρύπα προκάλεσε τον σχηματισμό νέων άστρων.

Οι αστρονόμοι γνωρίζουν πώς υπάρχουν αστρικές μαύρες τρύπες από την κατάρρευση μεγάλων άστρων, που ζυγίζουν περίπου 10 φορές τη μάζα του ήλιου μας. Αλλά δεν είναι σαφές πώς σχηματίζονται οι υπερβαρέες μαύρες τρύπες (όπως αυτή στο κέντρο του Γαλαξία μας με τέσσερα εκατομμύρια ηλιακές μάζες) στους πυρήνες των γαλαξιών. Μια ιδέα είναι ότι αυτές μπορεί να έχουν δημιουργηθεί από τη συγχώνευση μικρότερων, ενδιάμεσης μάζας μαύρων οπών που ζυγίζουν εκατοντάδες χιλιάδες φορές τη μάζα του ήλιου.

Το μέλλον αυτής της μαύρης τρύπας είναι αβέβαιο στην παρούσα φάση. Εξαρτάται από την τροχιά της, η οποία είναι προς το παρόν άγνωστη. Είναι δυνατόν η μαύρη τρύπα να κινηθεί σπειροειδώς προς το κέντρο του μεγάλου γαλαξία και τελικά να συγχωνευτεί με την μαύρη τρύπα που βρίσκεται εκεί. Εναλλακτικά, η μαύρη τρύπα θα μπορούσε να εγκατασταθεί σε μια σταθερή τροχιά γύρω από τον γαλαξία. Είτε έτσι είτε αλλιώς, είναι πιθανό να μειωθούν σταδιακά οι ακτίνες Χ, δεδομένου ότι μειώνεται η προμήθεια του αερίου γύρω από τη μαύρη τρύπα.

Η έρευνα δημοσιεύεται στο Astrophysical Journal
Πηγή: PhysOrg
(από physics4u)