Η μάζα μιάς μαύρης τρύπας μπορεί να μας διηγηθεί πολλά για την ιστορία της.

Με τις τελευταίες μετρήσεις, οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει μαύρες τρύπες στα κέντρα πάνω από 30 γαλαξιών. Ο αριθμός είναι τώρα ικανοποιητικός, λένε οι επιστήμονες, για να αναγνωρίσουν υποδείγματα και να κατανοήσουν έτσι το πως, πότε και που οι περισσότερες μαύρες τρύπες αναπτύσσονται.

Νέες παρατηρήσεις από τον Ηubble Space Telescope (HST), υποστηρίζουν την θεωρία πως οι μαύρες τρύπες δεν ακολουθούν τη γέννεση ενός γαλαξία αλλά προχωρούν στη δημιουργία τους ταυτόχρονα με τους γαλαξίες. Συνδέονται έτσι με την ίδια κατάρρευση αερίων που προξενούν την δημιουργία των αστέρων στον γαλαξία.

Image: BlackHoleΤα νεώτερα ευρήματα  δείχνουν ότι στους τεράστιους γαλαξίες, οι μαύρες τρύπες είναι και αυτές τεράστιες στα κέντρα τους. Ένα από τα πιο περίεργα είναι ότι η τυπική μ.τ., μεγάλη ή σχετικά μικρή, κατά σταθερό τρόπο έχει μια μάζα που είναι τα δύο δέκατα του 1% της μάζας της υψηλής πυκνότητας κεντρικής περιοχής του γαλαξία  ή του εξογκώματος του. Γιατί υπάρχει αυτή η αναλογία που αναφέρεται σε πολλά παραδείγματα, είναι ακόμη ένα μυστήριο.

Άλλο παράδειγμα για εξέταση, είναι ότι από τις παρατηρήσεις μεγάλες μ.τ. που έχουν συμπυκνωμένη μάζα πάνω από 1 δις. φορές τη μάζα του Ήλιου -- εμφανίζονται να αναπτύσσονται μόνο σε ελλειπτικού σχήματος γαλαξίες με πυκνά κεντρικά εξογκώματα αστέρων. Σε καθαρούς δισκοειδείς γαλαξίες, όπως ο γειτονικός Messier 33, δεν έχουν παρατηρηθεί μαύρες τρύπες. Και γαλαξίες με μικρά μόνο εξογκώματα, όπως ο δικός μας Milky Way, έχουν σχετικά μικρές μ.τ. των λίγων εκατομμυρίων ηλιακών μαζών.

Οι επιστήμονες στην παρούσα φάση, βάζουνε αυστηρούς περιορισμούς στην σχέση μεταξύ σχήματος γαλαξία και σχήματος - μεγέθους της μ.τ.

Τον τελευταίο καιρό ανακάλυψαν οκτώ ακόμη μαύρες τρύπες σε γαλαξιακά κέντρα, βασισμένες στις παρατηρήσεις του ΗST. Η ανακάλυψη τους βασίζεται όχι στην εκπομπή ακτινοβολίας (οι μαύρες τρύπες δεν επιτρέπουν καμιά εκπομπή) αλλά στην μέτρηση των ταχυτήτων των αέριων δίσκων προσαύξησης που παγιδεύονται στις μ.τ. , όπως το νερό στροβιλίζεται γύρω από μιά ρουφήκτρα. Και οι 33 μ.τ. μέχρι σήμερα με τέτοιο τρόπο ανακαλύφθηκαν.

Image: Baby Black HoleΟι αστροφυσικοί πιστεύουν πως οι συσχετισμοί ανάμεσα στις δομές των γαλαξιών και στις μάζες των μαύρων οπών, είναι σπουδαίες νύξεις για το πώς   σχηματίστηκαν οι γαλαξίες. Επίσης σχετίζονται και με τη λάμψη των quasars, που είναι αντικείμενα που δίνουν το λαμπρότερο φως στο σύμπαν, θεωρούμενα ότι είναι οι ακτινοβολούσες υπογραφές της ύλης που πέφτει στις μαύρες τρύπες, συντελώντας έτσι στην αύξηση της μάζας τους, στο κέντρο του νεαρού γαλαξία.

Τα κύρια γεγονότα που φτιάχνουν ένα γαλαξία και αυτά που κάνουν τη μαύρη τρύπα του να λάμπει σαν ένα quasar είναι τα ίδια γεγονότα. Τέτοια συμπεριφορά, εξηγούν οι επιστήμονες εμφανίζεται να είναι πιό βίαιη σε γαλαξίες περισσότερο παραγωγικούς σε μ.τ., όπου το πρωταρχικό αέριο υδρογόνο καταρρέει σε ένα πυκνό κεντρικό εξόγκωμα γύρω από ένα μικρό συμπηκνωμένο πυρήνα της ύλης, ένα 'σπόρο' μαύρης τρύπας. Οι παρατηρήσεις δεν έχουν ακόμη βρεί κανένα ίχνος πως οι 'σπόροι' των μαύρων τρυπών φτιάχτηκαν.  
Αναλύοντας οι επιστήμονες τα νέα δεδομένα, δηλ. τις ανακαλύψεις με τη βοήθεια του ΗST  πυρήνων μαύρων οπών, αναγνώρισαν δύο άλλους τρόπους στους οποίους η εξέλιξη των γαλαξιών πιθανώς επιδρά στην ανάπτυξη των μ.τ.

Αν και ακόμη ένας κανονικός γαλαξιακός δίσκος δεν εμφανίζεται να υποκρύπτει ογκώδεις μ.τ., εάν δύο γαλαξίες με σχήμα δίσκου που έχουν μικρές μαύρες τρύπες συγκρουστούν, η συνένωση τους θα παρήγαγε ένα ελλειπτικό γαλαξία με τέτοια κατάσταση, ώστε να δημιουργηθεί μιά  μεγάλη μαύρη τρύπα.

Επίσης σε μερικές άλλες περιπτώσεις, αέρια ρέοντας στο κέντρο ενός δισκοειδούς γαλαξία, θα μπορούσε βαθμιαία να δημιουργήσει ενα "ψευδο-εξόγκωμα", σαν αντίθεση προς ένα πρωταρχικό - πρωτογενές εξόγκωμα, στο οποίο μιά μαύρη τρύπα θα μπορεί να εξοικονομήσει μάζα
Τέλος οι επιστήμονες σημειώνουν πως οι περισσότερες ογκώδεις μαύρες τρύπες κατοικούν σε γαλαξίες όπου τα αστέρια κινούνται γρήγορα, πέραν της περιοχής που υπάρχει βαρυτική επίδραση. Υπάρχουν δε ισχυρές μαρτυρίες πως ο φιλοξενών γαλαξίας υφίσταται μιά τρομακτική κατάρρευση στα πρώϊμα του στάδια.

Δίσκος προσαύξησης ή επαύξησης:Όταν η ύλη οδεύει προς τη μαύρη τρύπα είναι δυνατόν να σχηματίσει λόγω διατήρησης της στροφορμής, ένα περιστρεφόμενο δίσκο πριν πέσει μέσα στη μαύρη τρύπα.
Τα σωματίδια της ύλης στο δίσκο έχουν μεγάλη κινητική ενέργεια και κατά τη πτώση τους μέσα στη μαύρη τρύπα εκπέμπουν φωτόνια υψηλής ενέργειας δηλαδή ακτίνες Χ.

Έτσι η μάζα μιάς μαύρης τρύπας μπορεί να μας διηγηθεί πολλά για την ιστορία της.

 

Δείτε και τα σχετικά άρθρα

Home