Πως δημιουργήθηκαν τα αινιγματικά άστρα κοντά στη γαλαξιακή Μαύρη Τρύπα
Νέφη αερίων που τίθενται σε τροχιά γύρω από μαύρες τρύπες, θα μπορούσαν να επιβιώσουν αρκετά ώστε να δημιουργήσουν αστέρια. Ερευνητές δηλώνουν ότι ανακάλυψαν το πώς ένα μυστηριώδες σύμπλεγμα από συμπαγή αστέρια θα μπορούσε να δημιουργηθεί μερικά τρισεκατομμύρια μίλια από μια τεράστια μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία.
Αυτή η ομάδα αστεριών περίπου 100 από αυτά τα αστέρια είναι διατεταγμένα σε περιοχή που μοιάζει με επιμήκη δίσκο έχουν αποτελέσει πρόκληση για τις θεωρίες σχηματισμού των αστέρων, που προβλέπουν ότι τα άστρα αναδύονται όταν νέφη μορίων υδρογόνου ενώνονται λόγω της βαρυτικής έλξης. Η βαρύτητα γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που έχει βάρος εκατομμύρια φορές μεγαλύτερο από αυτό του ήλιου, θα έπρεπε να είχε διαλύσει ένα τέτοιο νέφος πριν καν υπάρξει η πιθανότητα να δημιουργηθούν άστρα.
Για να προσεγγίσουν το μυστήριο, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Άγιου Ανδρέα και το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, και τα δύο στη Σκοτία, προσομοίωσαν την τύχη ενός νέφους υδρογόνου με μάζα τόση όσο 10.000 ήλιοι, που ξαφνικά πλησιάζει μια μαύρη τρύπα. Ανακάλυψαν πως παρόλο που το μεγαλύτερο μέρος του νέφους θα διαλυόταν, δυνατά κύματα, στροβιλισμοί και άλλες αναταράξεις θα τραβούσαν το εσωτερικό 10 τοις εκατό με γωνιακή ορμή, αναγκάζοντάς το να τεθεί σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα, παρέχοντας επαρκή χρόνο για να δημιουργηθούν άστρα από το νέφος αυτό.
Τα αποτελέσματα, που έχουν δημοσιευτεί στο Science, εξηγούν επίσης γιατί τα παρατηρούμενα αστέρια είναι όλα τους αρκετές φορές πιο ογκώδη από τον ήλιο, τη στιγμή που αστέρια οπουδήποτε αλλού στο σύμπαν εμφανίζονται τυπικά σε μια μείξη μεγεθών: η συμπίεση από τη μαύρη τρύπα θα ζέσταινε το αέριο και μόνο μια αρκετά μεγάλης μάζας ποσότητα αερίου θα είχε την αναγκαία βαρύτητα για να ξεπεράσει τη δική της πίεση προς τα έξω και να καταρρεύσει σχηματίζοντας ένα άστρο.
Οι ερευνητές δεν ήταν σίγουροι στην εκτίμησή τους σχετικά με τέτοιου είδους αστέρια, που υπολογίζουν να έχουν την ηλικία περίπου έξι εκατομμυρίων χρόνων. Αυτή είναι μια πολύ μικρή ηλικία για να έχουν δημιουργηθεί κάπου μακρύτερα από τη μαύρη τρύπα και να έχουν τεθεί σε σπειροειδή τροχιά γύρω από αυτή, σύμφωνα με τον συγγραφέα της έρευνας, Ian Bonnell, αστροφυσικό στο Πανεπιστήμιο του Άγιου Ανδρέα. "Δε θα έπρεπε κανονικά να υπάρχουν εκεί, εκτός εάν είχαν σχηματιστεί απευθείας εκεί," δηλώνει.
Το εύρημα ταιριάζει με άλλες προσομοιώσεις που παρέχουν ενδείξεις ότι μεγάλα αστέρια θα είχαν την τάση να σχηματιστούν γύρω από μια μαύρη τρύπα, αν και η λεπτομερής ερμηνεία για τον μηχανισμό σχηματισμού τους διαφέρει, λέει ο αστροφυσικός Reinhard Genzel, διευθυντής του ινστιτούτου Max Planck για την Εξωγήινη Φυσική, στο Garching της Γερμανίας.
Αλλά αυτό που δεν έχουν καταφέρει να εξηγήσουν οι προσομοιώσεις είναι η προέλευση των περίπου 25 μεγάλων αλλά τυχαία προσανατολισμένων αστεριών, ακόμα πιο βαθιά στον πυρήνα του Γαλαξία, που έδωσαν το στοιχείο κλειδί για τη μαύρη τρύπα του Γαλαξία. Οι ερευνητές υποψιάζονται ότι αυτά πρέπει να είναι τα κατάλοιπα από ζεύγη αστέρων που περιπλανήθηκαν κοντά στη μαύρη τρύπα και διαχωρίστηκαν με βίαιο τρόπο, με το ένα μέλος του ζεύγους να έχει εκτοξευθεί μακριά από τον Γαλαξία και το άλλο να εγκαταστάθηκε γύρω από τη μαύρη τρύπα. "Αυτή φαίνεται η περισσότερα υποσχόμενη εκδοχή", λέει ο Genzel, "όσο τρελή κι αν ακούγεται."
Νέφη αερίων που τίθενται σε τροχιά γύρω από μαύρες τρύπες, θα μπορούσαν να επιβιώσουν αρκετά ώστε να δημιουργήσουν αστέρια. Ερευνητές δηλώνουν ότι ανακάλυψαν το πώς ένα μυστηριώδες σύμπλεγμα από συμπαγή αστέρια θα μπορούσε να δημιουργηθεί μερικά τρισεκατομμύρια μίλια από μια τεράστια μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία.
Αυτή η ομάδα αστεριών περίπου 100 από αυτά τα αστέρια είναι διατεταγμένα σε περιοχή που μοιάζει με επιμήκη δίσκο έχουν αποτελέσει πρόκληση για τις θεωρίες σχηματισμού των αστέρων, που προβλέπουν ότι τα άστρα αναδύονται όταν νέφη μορίων υδρογόνου ενώνονται λόγω της βαρυτικής έλξης. Η βαρύτητα γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που έχει βάρος εκατομμύρια φορές μεγαλύτερο από αυτό του ήλιου, θα έπρεπε να είχε διαλύσει ένα τέτοιο νέφος πριν καν υπάρξει η πιθανότητα να δημιουργηθούν άστρα.
Για να προσεγγίσουν το μυστήριο, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Άγιου Ανδρέα και το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, και τα δύο στη Σκοτία, προσομοίωσαν την τύχη ενός νέφους υδρογόνου με μάζα τόση όσο 10.000 ήλιοι, που ξαφνικά πλησιάζει μια μαύρη τρύπα. Ανακάλυψαν πως παρόλο που το μεγαλύτερο μέρος του νέφους θα διαλυόταν, δυνατά κύματα, στροβιλισμοί και άλλες αναταράξεις θα τραβούσαν το εσωτερικό 10 τοις εκατό με γωνιακή ορμή, αναγκάζοντάς το να τεθεί σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα, παρέχοντας επαρκή χρόνο για να δημιουργηθούν άστρα από το νέφος αυτό.
Τα αποτελέσματα, που έχουν δημοσιευτεί στο Science, εξηγούν επίσης γιατί τα παρατηρούμενα αστέρια είναι όλα τους αρκετές φορές πιο ογκώδη από τον ήλιο, τη στιγμή που αστέρια οπουδήποτε αλλού στο σύμπαν εμφανίζονται τυπικά σε μια μείξη μεγεθών: η συμπίεση από τη μαύρη τρύπα θα ζέσταινε το αέριο και μόνο μια αρκετά μεγάλης μάζας ποσότητα αερίου θα είχε την αναγκαία βαρύτητα για να ξεπεράσει τη δική της πίεση προς τα έξω και να καταρρεύσει σχηματίζοντας ένα άστρο.
Οι ερευνητές δεν ήταν σίγουροι στην εκτίμησή τους σχετικά με τέτοιου είδους αστέρια, που υπολογίζουν να έχουν την ηλικία περίπου έξι εκατομμυρίων χρόνων. Αυτή είναι μια πολύ μικρή ηλικία για να έχουν δημιουργηθεί κάπου μακρύτερα από τη μαύρη τρύπα και να έχουν τεθεί σε σπειροειδή τροχιά γύρω από αυτή, σύμφωνα με τον συγγραφέα της έρευνας, Ian Bonnell, αστροφυσικό στο Πανεπιστήμιο του Άγιου Ανδρέα. "Δε θα έπρεπε κανονικά να υπάρχουν εκεί, εκτός εάν είχαν σχηματιστεί απευθείας εκεί," δηλώνει.
Το εύρημα ταιριάζει με άλλες προσομοιώσεις που παρέχουν ενδείξεις ότι μεγάλα αστέρια θα είχαν την τάση να σχηματιστούν γύρω από μια μαύρη τρύπα, αν και η λεπτομερής ερμηνεία για τον μηχανισμό σχηματισμού τους διαφέρει, λέει ο αστροφυσικός Reinhard Genzel, διευθυντής του ινστιτούτου Max Planck για την Εξωγήινη Φυσική, στο Garching της Γερμανίας.
Αλλά αυτό που δεν έχουν καταφέρει να εξηγήσουν οι προσομοιώσεις είναι η προέλευση των περίπου 25 μεγάλων αλλά τυχαία προσανατολισμένων αστεριών, ακόμα πιο βαθιά στον πυρήνα του Γαλαξία, που έδωσαν το στοιχείο κλειδί για τη μαύρη τρύπα του Γαλαξία. Οι ερευνητές υποψιάζονται ότι αυτά πρέπει να είναι τα κατάλοιπα από ζεύγη αστέρων που περιπλανήθηκαν κοντά στη μαύρη τρύπα και διαχωρίστηκαν με βίαιο τρόπο, με το ένα μέλος του ζεύγους να έχει εκτοξευθεί μακριά από τον Γαλαξία και το άλλο να εγκαταστάθηκε γύρω από τη μαύρη τρύπα. "Αυτή φαίνεται η περισσότερα υποσχόμενη εκδοχή", λέει ο Genzel, "όσο τρελή κι αν ακούγεται."
