ΓΙΓΑΝΤΙΕΣ ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ ΣΤΟ ΚΕΝΤΡΟ ΤΩΝ ΓΑΛΑΞΙΩΝ

Γιγάντιες μαύρες τρύπες βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών
Submitted by admin on Wednesday, 11 November 2009No Comment.Άστρα με μάζα πάνω από ένα εκατομμύριο φορές αυτής του ήλιου μπορεί να είναι πιο σταθερά από όσο νομίζουν οι αστρονόμοι, ενώ έχουν δημιουργήσει ‘σπόρους’ που αναπτύσσονται στις μεγαλύτερες υπερβαρέες μαύρες τρύπες.

Οι υπερβαρέες μαύρες τρύπες βρίσκονται στο κέντρο των περισσότερων γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου και του δικού μας Γαλαξία. Οι θεωρίες για τον σχηματισμό τους ξεκινούν από την κατάρρευση ενός νέφους αερίου έως τις συγκρούσεις μεταξύ των μικρότερων μαύρων οπών.

Ορισμένοι αστροφυσικοί πρότειναν, επίσης, ότι οι υπερβαρέες μαύρες τρύπες μπορεί να έχουν σχηματιστεί από την καταστροφική κατάρρευση απίστευτα μεγάλων άστρων, που είχαν μάζα ένα εκατομμύριο έως ένα δισεκατομμύριο φορές αυτής του Ήλιου.

Ακραία αστάθεια
Αυτά τα υποθετικά αστέρια θα ήταν εξαιρετικά ασταθή. Η διαδικασία του σχηματισμού των μαύρων οπών πρέπει να έχει συμβεί πολύ γρήγορα, λένε οι εμπειρογνώμονες, καθώς αυτά τα αστέρια θα μπορούσαν να υπάρχουν μόνο για τέσσερα περίπου εκατομμύρια χρόνια, συσσωρεύοντας υλικό με ρυθμό που υπερβαίνει τη μία ηλιακή μάζα ανά έτος. Αυτό βέβαια έρχεται σε αντίθεση με την σημερινή ηλικία του δικού μας Ήλιου, κάπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Για να διαπιστώσουν εάν πράγματι τεράστια αστέρια θα μπορούσαν να δημιουργήσουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, ο αστροφυσικός Mitchell Begelman από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, έκανε ένα μοντέλο της δομής και της εξέλιξης των άστρων με πάνω από ένα εκατομμύριο φορές τη μάζα του Ήλιου.

Βρήκε λοιπόν ότι αν αυτά τα άστρα είχαν σταθεροποιηθεί μέσω περιστροφής ή των μαγνητικών δυνάμεων, τα άστρα αυτά θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ‘σπόρους’ μαύρων οπών, λίγα τοις εκατό της μάζας του άστρου ή περίπου 10.000 έως 100.000 φορές της μάζας του Ήλιου.

Εξογκωμένα, στροβιλώδη περιβλήματα από αέριο
Μόλις σχηματιστούν αυτοί οι ‘σπόροι’ των μαύρων οπών, τα αστέρια διογκώνονται σε κάποιες μορφές που ο Begelman αποκαλεί ημιαστέρες (quasistar) – ένα διογκωμένο, ταραχώδη περίβλημα από αέριο που τροφοδοτείται από τον δίσκο συσσώρευσης της μαύρης τρύπας στο κέντρο του άστρου.

Η έρευνά του θα εμφανιστεί στο Monthly Notices της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.

"Λόγω της πιθανής σημασίας της περιστροφής στην κατάρρευση του πυρήνα, μόνο ένα μικρό κλάσμα του γιγάντιου άστρου καταρρέει σε μια μαύρη τρύπα αρχικά. Η ενέργεια που ελευθερώνεται κατά το σχηματισμό της μαύρης τρύπας φουσκώνει το υπόλοιπο τμήμα του άστρου σε ένα διογκωμένο αντικείμενο, που μοιάζει με ένα ερυθρό γίγαντα άστρο, που έχουμε ήδη ονομάσει με τον όρο “ημιαστέρας", λέει ο Begelman.

Σε κάποιο σημείο, η ακτινοβολία αρχίζει να διαρρέει από το αστέρι και να διασπάει τα κατάλοιπα του. Ο ‘σπόρος΄ της μαύρης τρύπας, στη συνέχεια αυξάνεται ταχύτατα σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.

Ο μηχανισμός αυτός είναι πιθανώς υπεύθυνος για τις πραγματικά αρχαίες μεγάλες μαύρες τρύπες με πάνω από 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας, εξηγεί ο Begelman. Άλλες διαδικασίες, όπως οι συγχωνεύσεις και η προσαύξηση σε μικρότερες μαύρες τρύπες, μπορεί να έχουν δημιουργήσει τις μαύρες τρύπες που βρίσκονται σε τοπικούς γαλαξίες.

Ενώ η θεωρία αυτή είναι σωστή, το πρόβλημα είναι ο σχηματισμός αυτών των τεράστιων άστρων, σχολίασε ο αστροφυσικός Scott Croom στο Πανεπιστήμιο του Σύδνεϋ.

"Ανεξάρτητα από το αν μπορούν να σχηματιστούν αστέρια του μεγέθους αυτού, το ζήτημα αυτό είναι πολύ ανοιχτό. Το αέριο τείνει να κατακερματιστεί και να σχηματίσει μεσαίου μεγέθους αστέρια, ενώ ο τυπικός ρυθμός επικάθησης (συσσώρευσης) του υλικού πάνω στους πυρήνες των άστρων είναι πολύ χαμηλότερος από ό,τι απαιτείται για την κατασκευή πολύ μεγάλων άστρων.

Αλλά αν υπάρχουν υπερμεγέθη αστέρια, τότε η θεωρία του Begelman για την εξέλιξη τους έχει νόημα, πιστεύει ο Scott Croom. "Προς το παρόν δεν έχουμε καλές αποδείξεις για συγχωνευόμενες μικρές μαύρες τρύπες στις απαρχές του σύμπαντος. Αυτού του είδους η μελέτη είναι χρήσιμη για την ανάπτυξη διαφορετικών διαδρομών [για τον σχηματισμό των υπερβαρέων μαύρων οπών) και φυσικά ανοίγει τα όρια του σχηματισμού των άστρων."

Πηγή: Cosmos Online