Μαύρη τρύπα ξυπνάει για ένα ελαφρύ δείπνο, Sleeping black hole eats planet-sized mass for breakfast as scientists watch

Swiss scientists have witnessed a sleeping black hole awaken and eat a mass 15 times the size of Jupiter. Picture: Artists impression (AP) Source: AP

Μια ξαφνική, εξαιρετικά έντονη λάμψη που καταγράφηκε σε έναν μακρινό γαλαξία υποδεικνύει ότι η τερατώδης μαύρη τρύπα που κρύβεται στο κέντρο του κατάπιε έναν πλανήτη ή κάποιο καφέ νάνο.

H παρατήρηση

A supermassive black hole snacks on a planet many times the size of Jupiter. Credit: ESA

«Οι παρατηρήσεις μας ήταν εντελώς αναπάντεχες, δεδομένου ότι ο συγκεκριμένος γαλαξίας παρέμενε ήσυχος εδώ και 30 χρόνια» σχολιάζει ο Μάρελ Νικολάγιουκ του Πανεπιστημίου του Μπιαλιστόκ της Πολωνίας, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης στο Astronomy & Astrophysics.

H ομάδα του χρησιμοποιούσε το ευρωπαϊκό διαστημικό παρατηρητήριο Integral για να μελετήσουν έναν διαφορετικό γαλαξία, όταν κατέγραψαν μια περίεργη λάμψη από μια διαφορετική περιοχή στο οπτικό πεδίο του οργάνου.

Με τη βοήθεια δύο άλλων διαστημικών τηλεσκοπίων ακτίνων Χ, του αμερικανικού Swift της NASA και του ιαπωνικού Maxi, οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι πηγή της λάμψης ήταν ο γαλαξίας NGC 4845, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση 47 εκατομμυρίων ετών φωτός.

Όπως όλοι οι γαλαξίες, ο NGV 4845 πιστεύεται ότι κρύβει στην καρδιά του μια μαύρη τρύπα, η οποία εκτιμάται ότι έχει μάζα 300.000 φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου. Οποιοδήποτε αντικείμενο κάνει το λάθος να πλησιάσει την τρύπα διαλύεται από το βαρυτικό πεδίου του τέρατος. Πριν τελικά χαθεί για πάντα μέσα στη μαύρη τρύπα, το υλικό περιδινείται γύρω της σε ακραίες ταχύτητες, οπότε θερμαίνεται και εκπέμπει ισχυρή ακτινοβολία, κυρίως στο φάσμα των ακτίνων-Χ και των ακτίνων γάμμα, τις οποίες καταγράφει το Integral.

H διάρκεια και η ένταση της λάμψης ακτίνων γάμμα στον NGV 4845 δείχνουν ότι η μαύρη τρύπα πρέπει να κατάπιε ένα αντικείμενο με μάζα 14 έως 30 φορές μεγαλύτερη από του Δία. Η εκτίμηση αυτή αφήνει ανοιχτές δύο πιθανές εξηγήσεις για την ταυτότητα του αντικειμένου.

Ποιό ήταν το κοσμικό μενού;

Astronomers using ESA's Integral and XMM-Newton space telescopes, NASA's Swift and the MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image) instrument on the International Space Station have made the first detection of a substellar object being disrupted by a black hole. The discovery was made in the 47 million-light-year-distant galaxy, NGC 4845, where a substellar object moving through space encountered the black hole. During this encouter, debris becomes heated and emits a blast of X-ray radiation before fading away. The object lies in the mass range of 14--30 Jupiter masses, corresponding to either a brown dwarf or a large gas planet. Credit: ESA

Η πρώτη περίπτωση είναι να επρόκειτο για κάποιον γιγάντιο εξωπλανήτη από αέριο που βρισκόταν αρχικά σε τροχιά γύρω από το μητρικό του άστρο, τελικά όμως εξοστρακίστηκε λόγω βαρυτικών επιδράσεων και άρχισε να κινείται αδέσποτος μέσα στον γαλαξία.

Η άλλη εξήγηση είναι ότι το άτυχο αντικείμενο ήταν ένας καφέ νάνος, δηλαδή ένα άστρο υπερβολικά μικρό και ψυχρό για να μπορεί να συντηρήσει τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις που τροφοδοτούν τα κανονικά άστρα. Οι υπολογισμοί των αστρονόμων δείχνουν πάντως ότι μόνο το 10% της συνολικής μάζας του αντικειμένου κατέληξε στη μαύρη τρύπα, ένδειξη ότι ο πυρήνας του αντικειμένου ενδέχεται να παραμένει τώρα σε τροχιά γύρω της.

Η μαύρη τρύπα στο κέντρο του NGC 4845 φαίνεται μάλιστα ότι παίζει με το φαγητό της, αφού τα χαρακτηριστικά της λάμψης υποδεικνύουν ότι υπάρχει μια καθυστέρηση 2-3 μηνών ανάμεσα στα πρώτα στάδια διάλυσης του αντικειμένου και την εκπομπή της ακτινοβολίας. Μια ανάλογη λάμψη αναμένεται να καταγραφεί στο προσεχές μέλλον και στην περιοχή του Τοξότη Α*, της μαύρης τρύπας που κρύβεται στο κέντρο του δικού μας Γαλαξία. Σε αυτή την περίπτωση, το γεύμα θα είναι ένα σύννεφο αερίου που έχει παρατηρηθεί να πλησιάζει την τρύπα και εκτιμάται ότι έχει μάζα μερικέ φορές μεγαλύτερη από της Γης.