Μια επιστημονική ανακάλυψη που μέχρι πριν λίγα χρόνια φάνταζε αδύνατη είναι πλέον πραγματικότητα. Αστρονόμοι κατάφεραν να απαθανατίσουν για πρώτη φορά στην ιστορία δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες την ακριβή στιγμή που περιστρέφονται η μία γύρω από την άλλη – ένα φαινόμενο που είχε προβλεφθεί θεωρητικά εδώ και δεκαετίες, αλλά ποτέ δεν είχε αποδειχθεί με άμεση παρατήρηση.
Η εντυπωσιακή εικόνα προέρχεται από το φωτεινό quasar OJ287, που βρίσκεται σε απόσταση περίπου πέντε δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη, στον αστερισμό του Καρκίνου. Τα quasars είναι εξαιρετικά ενεργά σημεία στο κέντρο ορισμένων γαλαξιών, όπου οι συνθήκες γύρω από τις μαύρες τρύπες είναι τόσο ακραίες που αέρια και σκόνη θερμαίνονται σε τεράστιες θερμοκρασίες, εκπέμποντας έντονη ακτινοβολία.
Αυτό που κάνει το OJ287 ξεχωριστό είναι ότι φιλοξενεί όχι μία, αλλά δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, οι οποίες βρίσκονται παγιδευμένες σε έναν «κοσμικό χορό» βαρύτητας. Η εικόνα που δόθηκε στη δημοσιότητα δείχνει καθαρά τα δύο σώματα να περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο, προσφέροντας την πιο πειστική απόδειξη μέχρι σήμερα για την ύπαρξη δυαδικών μαύρων τρυπών – δύο δηλαδή «κολοσσών» που συνδέονται από μια αμοιβαία βαρυτική έλξη.
Διαβάστε επίσης
«Το quasar OJ287 είναι τόσο φωτεινό που μπορεί να το εντοπίσει ακόμη και ένας ερασιτέχνης αστρονόμος με τηλεσκόπιο», εξηγεί ο Mauri Valtonen, επικεφαλής της μελέτης και αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Turku της Φινλανδίας. Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες είχαν καταφέρει να φωτογραφίσουν μεμονωμένες μαύρες τρύπες, όπως εκείνη στο κέντρο του Γαλαξία μας και τη διάσημη M87. Όμως ποτέ μέχρι σήμερα δεν είχαν αποτυπωθεί δύο τέτοια αντικείμενα μαζί, σε τροχιά μεταξύ τους.
Αν και οι ανιχνεύσεις βαρυτικών κυμάτων είχαν ήδη δώσει έμμεσες αποδείξεις για την ύπαρξη ζευγών μαύρων τρυπών, οι αστρονόμοι δεν μπορούσαν να τις διακρίνουν οπτικά. Οι υπάρχουσες τηλεσκοπικές τεχνολογίες δεν είχαν την απαραίτητη ευκρίνεια για να ξεχωρίσουν δύο σημεία φωτός που βρίσκονται τόσο κοντά.
Το quasar OJ287 είναι γνωστό στους αστρονόμους εδώ και περισσότερο από έναν αιώνα. Οι πρώτες φωτογραφίες που το κατέγραψαν χρονολογούνται από τα τέλη του 19ου αιώνα — εποχή που ακόμη δεν υπήρχε καν η έννοια της «μαύρης τρύπας». Η πραγματική προσοχή στράφηκε προς αυτό το 1982, όταν ο Φινλανδός αστρονόμος Aimo Sillanpää παρατήρησε ότι η φωτεινότητά του παρουσίαζε μια τακτική περιοδικότητα κάθε 12 χρόνια. Η περιοδική αυτή διακύμανση οδήγησε στην υπόθεση πως δύο μαύρες τρύπες περιφέρονται γύρω από το ίδιο κέντρο, επηρεάζοντας αμοιβαία την εκπομπή φωτός.
Έκτοτε, εκατοντάδες ερευνητές παρακολουθούν συστηματικά το OJ287, αναζητώντας αδιάσειστες αποδείξεις για την ύπαρξη του δυαδικού αυτού συστήματος. Η πολυαναμενόμενη επιβεβαίωση ήρθε τώρα, χάρη σε ένα συνδυασμό επίγειων ραδιοτηλεσκοπίων και του ρωσικού διαστημικού τηλεσκοπίου RadioAstron (Spektr-R), που λειτούργησε από το 2011 έως το 2019. Η τροχιά του RadioAstron φτάνει μέχρι και τη μέση της απόστασης από τη Γη στη Σελήνη, προσφέροντας εικόνες με ευκρίνεια έως και 100.000 φορές υψηλότερη από εκείνη ενός συμβατικού οπτικού τηλεσκοπίου.
Συγκρίνοντας τα νέα ραδιοδεδομένα με τις θεωρητικές προβλέψεις προηγούμενων ετών, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι δύο μαύρες τρύπες εμφανίζονταν ακριβώς στα σημεία όπου αναμενόταν. Όπως εξήγησε ο Valtonen, οι ίδιες οι μαύρες τρύπες είναι απόλυτα «μαύρες» και αόρατες, αλλά μπορούν να εντοπιστούν μέσω των αεριωθούμενων ροών σωματιδίων (jets) ή του λαμπερού αερίου που τις περιβάλλει.
Μάλιστα, η νέα εικόνα αποκάλυψε ότι ο πίδακας που εκτοξεύεται από τη μικρότερη μαύρη τρύπα είναι στρεβλωμένος, σαν περιστρεφόμενο λάστιχο ποτίσματος, εξαιτίας της ταχύτατης περιστροφής της γύρω από τη μεγαλύτερη. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι το φαινόμενο αυτό θα προκαλεί μια περιοδική «ταλάντωση» του πίδακα κάθε 12 χρόνια, επιτρέποντας στους αστρονόμους να παρακολουθούν σε πραγματικό χρόνο την κίνηση και την εξέλιξη αυτού του εξαιρετικά σπάνιου κοσμικού ζεύγους.
Η ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στις 9 Οκτωβρίου στην επιστημονική επιθεώρηση Astrophysical Journal και θεωρείται ένα από τα σημαντικότερα βήματα στην κατανόηση της κοσμικής εξέλιξης των γαλαξιών. Η παρατήρηση τέτοιων δυαδικών μαύρων τρυπών όχι μόνο επιβεβαιώνει μακροχρόνιες θεωρίες της αστροφυσικής, αλλά ανοίγει τον δρόμο για μελλοντικές μελέτες που θα αποκαλύψουν πώς αλληλεπιδρούν αυτά τα κολοσσιαία αντικείμενα και πώς επηρεάζουν τη δομή του ίδιου του Σύμπαντος.
[via]
