Το μυστηριώδες περιβάλλον του Μπετελγκέζ, Betelgeuse Star Braces for Crash with Strange Bar

The red supergiant star Betelgeuse is seen here in a new view from the Herschel Space Observatory, a European Space Agency mission with important NASA participation. Image credit: ESA/Herschel/PACS/L. Decin et al

Aυτή η νέα εικόνα από διαστημικό τηλεσκόπιο της ESA, Herschel, αποκαλύπτει πολλαπλά τόξα γύρω από τον Betelgeuse (Μπετελγκέζ), τον πλησιέστερο υπεργίγαντα στη Γη. Το άστρο και η «τοξοειδής ασπίδα» του κινούνται προς έναν μυστηριώδη «τοίχο» με τον οποίο αναμένεται να συγκρουστούν σε 5000 χρόνια.

Betelgeuse has a visibly reddish tint and is the second brightest star in the Orion constellation. Image courtesy of Oisin Trust.

Ο Betelgeuse είναι τόσο μεγάλο άστρο που αν τοποθετηθεί στο κέντρο του ηλιακού μας συστήματος, θα καταλάβει όλο τον χώρο μέχρι και την τροχιά του Δία. Η λάμψη του είναι 100.000 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου μας. απέχει περίπου 600 έτη φωτός από τη Γη και είναι γνωστός ως άλφα του αστερισμού του Ωρίωνα.

This artist’s impression shows the supergiant star Betelgeuse as it was revealed thanks to different state-of-the-art techniques on ESO’s Very Large Telescope (VLT), which allowed two independent teams of astronomers to obtain the sharpest ever views of the supergiant star Betelgeuse. They show that the star has a vast plume of gas almost as large as our Solar System and a gigantic bubble boiling on its surface. These discoveries provide important clues to help explain how these mammoths shed material at such a tremendous rate. Credit: ESO/L. Calçada

Η εικόνα στο υπέρυθρο από το Herschel μας δείχνει πως «άνεμος» των σωματιδίων που εκπέμπονται από τον υπεργίγαντα συγκρούεται με την μεσοαστρική ύλη, δημιουργώντας ένα κρουστικό τόξο καθώς το άστρο κινείται με μια ταχύτητα περίπου 30 km/sec. Mια σειρά από σπασμένα πυκνά τόξα μπροστά στο άστρο δείχνουν την ταραχώδη ιστορία της απώλειας μάζας του.

Το ενδιαφέρον όμως εντοπίζεται στην γραμμική δομή που εμφανίζεται μετά από τα τόξα. Παλιότερες θεωρίες θεωρούσαν ότι πρόκειται για ύλη του άστρου που εκτινάχθηκε πολύ παλιότερα, όμως η ανάλυση της νέας εικόνας δείχνει πως πρόκειται είτε για ένα γραμμικό νήμα που συνδέεται με το μαγνητικό πεδίο του γαλαξία είτε για το άκρο ενός κοντινού μεσοαστρικού νέφους που φωτίζεται από τον Betelgeuse.

Εάν αυτός ο «τοίχος» αποτελεί ένα εντελώς ανεξάρτητο αντικείμενο, τότε παίρνοντας υπόψη την κίνηση του Betelgeuse και των τόξων του, το εξωτερικό τόξο θα συγκρουστεί μ’ αυτόν σε 5000 χρόνια ενώ ο ερυθρός υπεργίγαντας μετά από 12.500 χρόνια αργότερα.

Με «μισοφέγγαρο» μοιάζουν οι μαύρες τρύπες, Black Hole May Look Crescent

Κάπως έτσι μοιάζουν οι μαύρες τρύπες σύμφωνα με τη νέα μελέτη. Crescent shape: Astronomers from Berkeley have created this prediction of what a black hole looks like based on observations of Sagittarius A*, the black hole at the centre of our galaxy. Credit: Kamruddin / Dexter

Για πρώτη φορά επιστήμονες προσπαθούν να διαπιστώσουν πώς θα φαίνεται μια μαύρη τρύπα σε κάποιον που την πλησιάζει. Αστρονόμοι του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ στις ΗΠΑ μελετώντας δεδομένα από την μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας εκτιμούν ότι, καθώς πλησιάζει κάποιος σε μια μαύρη τρύπα, η «εικόνα» της θα μοιάζει με μια κοσμική δομή που θυμίζει μισοφέγγαρο.

Ο ορίζοντας γεγονότων

Δεν θα είναι αυτή η εικόνα μιας μαύρης τρύπας σε κάποιον που την πλησιάζει. Σύμφωνα με την νέα μελέτη αυτό που θα δει θα είναι ένα κοσμικό μισοφέγγαρο. This is NOT what a black hole looks like: A previous artists' impression of a black hole.

Η ύπαρξη των μελανών οπών έχει διαπιστωθεί εδώ και πολλές δεκαετίες. Τις τελευταίες δεκαετίες τα πολύ ισχυρά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια εντοπίζουν συνεχώς μαύρες τρύπες στο Σύμπαν. Οι μαύρες τρύπες «εγκλωβίζουν» ακόμη και το φως και έτσι παραμένουν αόρατες. Έτσι ο εντοπισμός και η παρατήρησή τους γίνεται με έμμεσο τρόπο και ειδικότερα από την κοσμική δραστηριότητα που υπάρχει γύρω από αυτές.

Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές αν κάποιος πλησιάζει σε μια μαύρη τρύπα αυτό που θα βλέπει και θα μοιάζει με μισοφέγγαρο δεν θα είναι η μαύρη τρύπα αυτή κάθε αυτή , αλλά ο ορίζοντας γεγονότων. Σύμφωνα με τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας, ο Ορίζοντας των Γεγονότων είναι το σημείο στον χωροχρόνο εντός του οποίου τα γεγονότα δεν μπορούν να επηρεάσουν τον παρατηρητή, καθώς η βαρύτητα ισοδυναμεί με καμπύλωση του χωροχρόνου. Με απλά λόγια είναι το «σημείο χωρίς επιστροφή», δηλαδή το σημείο στο οποίο η βαρυτική έλξη γίνεται τόσο δυνατή, ώστε κάθε διαφυγή να είναι αδύνατη. Το πιο κοινό παράδειγμα ενός Ορίζοντα γεγονότων, είναι η μαύρη τρύπα.

Το πρόγραμμα

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα που έχουν συλλεχθεί από ένα επιστημονικό πρόγραμμα που ξεκίνησε πρόσφατα. Πρόκειται για το Event Horizon Telescope στο πλαίσιο του οποίου γίνεται συλλογή και επεξεργασία δεδομένων από τις παρατηρήσεις που διενεργούνται από ένα ευρύ δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων σε όλο τον κόσμο. Βασικός στόχος του προγράμματος είναι να συγκεντρώνονται δεδομένα από διαφόρων ειδών κοσμικά αντικείμενα η μελέτη των οποίων είναι δύσκολη από μια μεμονωμένη μονάδα παρατήρησης. «Πιστεύω ότι μπορούμε να καταγράψουμε μια εικόνα από μαύρη τρύπα μέσα στα επόμενα πέντε έτη» δηλώνει ο Τζέισον Ντέξτερ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.