Μια σχετικά μικρή μαύρη τρύπα παράγει εξαιρετικά ισχυρά αεριωθούμενα αεροπλάνα δημιουργώντας μια τεράστια φυσαλίδα θερμού αερίου. Αλλά το πιο ασυνήθιστο χαρακτηριστικό αυτής της αξιοσημείωτης μαύρης τρύπας δεν είναι η ενεργειακή του παραγωγή, αλλά πως εκπέμπει ενέργεια.
«Η παραγωγή ενέργειας είναι εντυπωσιακή, αλλά είναι συγκρίσιμη με τη φωτεινότητα των ακτίνων X των λεγόμενων υπεριωδών πηγών ακτίνων Χ», δήλωσε ο Manfred Pakull, επικεφαλής συγγραφέας μιας νέας εργασίας που δημοσιεύθηκε σήμερα στο Nature. «Η ιδέα ότι υπάρχουν σταθμοί παραγωγής ενέργειας που παράγουν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας τους με τη μορφή πίδακες (κινητική ενέργεια) και όχι ως ακτινοβολία (φωτόνια) είναι μάλλον νέα.»
Οι μαύρες τρύπες είναι γνωστό ότι απελευθερώνουν μια απίστευτη ποσότητα ενέργειας όταν καταπιούν την ύλη, και όπως είπε ο Pakull στο Space Magazine, θεωρήθηκε προηγουμένως ότι το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας βγήκε με τη μορφή ακτινοβολίας, κυρίως ακτίνες Χ. Αλλά αυτή η νέα μαύρη τρύπα που φυσάει αέριο, που ονομάζεται S26, δείχνει ότι ορισμένες μαύρες τρύπες μπορούν να απελευθερώσουν τουλάχιστον όσο περισσότερη ενέργεια, και ίσως πολύ περισσότερο, με τη μορφή συμπιεσμένων πίδακες ταχέως κινούμενων σωματιδίων.
«Αυτή η μαύρη τρύπα είναι μόνο μερικές ηλιακές μάζες, αλλά είναι μια πραγματική μικρογραφία των πιο ισχυρών κβάζαρ και των ραδιο γαλαξιών», δήλωσε ο Pakull, «που περιέχει μαύρες τρύπες με μάζες μερικών εκατομμυρίων φορές από τον Ήλιο».
Αυτό το αντικείμενο είναι ένα μικροκουζάρ, το οποίο σχηματίζεται από δύο αντικείμενα - είτε έναν λευκό νάνο, ένα αστέρι νετρονίων είτε μια μαύρη τρύπα, μαζί με ένα σύντροφο αστέρι. Οι ακτίνες Χ παράγονται από ύλη που πέφτει από το ένα συστατικό στο άλλο και μπορούν να παράγουν πίδακες σωματιδίων υψηλής ταχύτητας. Οι γρήγοροι πίδακες χτυπούν στο περιβάλλον διαστρικό αέριο, θερμαίνοντάς το και πυροδοτώντας μια διογκούμενη φούσκα από ζεστό αέριο και εξαιρετικά γρήγορα σωματίδια που συγκρούονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες.
Από τις δωδεκάδες μικροκάζα που βρέθηκαν στον Γαλαξία μας, οι περισσότερες φυσαλίδες είναι αρκετά μικρές, με λιγότερο από 10 έτη φωτός. Αλλά αυτό έχει πλάτος 1.000 έτη φωτός. Επιπλέον, αυτό το microquasar είναι δεκάδες φορές πιο ισχυρό από αυτά που είδαμε προηγουμένως.
Χρησιμοποιώντας το πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο του ESO και το τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Chandra της NASA, ο Pakull και η ομάδα του κατάφεραν να παρατηρήσουν τις περιοχές όπου τα αεριωθούμενα αεροσκάφη έσπασαν στο διαστρικό αέριο γύρω από τη μαύρη τρύπα και είδαν ότι η φούσκα ζεστού αερίου διογκώνεται με ταχύτητα σχεδόν ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα την ώρα.
Τα αεριωθούμενα αεροσκάφη είναι εξίσου εντυπωσιακά, μήκους περίπου 300 parsecs, και παρόλο που έχουν παρατηρηθεί ισχυρά τζετ από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, θεωρήθηκε ότι ήταν λιγότερο συχνές στη μικρότερη ποικιλία microquasar. Αυτή η νέα ανακάλυψη μπορεί να κάνει τους αστρονόμους να κοιτάζουν πιο προσεκτικά σε άλλα μικροκάζαρα.
«Το μήκος των αεριωθούμενων αεροσκαφών στο NGC 7793 είναι καταπληκτικό, σε σύγκριση με το μέγεθος της μαύρης τρύπας από την οποία εκτοξεύονται», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Ρόμπερτ Σόρια. "Εάν η μαύρη τρύπα συρρικνώθηκε στο μέγεθος μιας μπάλας ποδοσφαίρου, κάθε τζετ θα εκτείνεται από τη Γη έως και πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα."
Το S26 βρίσκεται 12 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, στα περίχωρα του σπειροειδούς γαλαξία NGC 7793. Από το μέγεθος και την ταχύτητα επέκτασης της φυσαλίδας, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι η δραστηριότητα πτήσης πρέπει να έχει συνεχιστεί για τουλάχιστον 200.000 χρόνια.
Με όλη αυτή την απίστευτη ταχύτητα, μέγεθος και δραστηριότητα, τι προβάλλει ο Pakull και η ομάδα του ως το μέλλον αυτού του microquasar;
«Ναι, η ταχύτητα επέκτασης (275 km / s) είναι αρκετά εντυπωσιακή, αλλά θα μειωθεί με την πάροδο του χρόνου», δήλωσε ο Pakull στο Space Magazine. «Αν ήταν πολύ χαμηλότερο, ας πούμε, 70 χλμ / δευτερόλεπτο το σοκαρισμένο αέριο δεν θα εκπέμψει τόσο πολύ οπτικό φως (για παράδειγμα η σειρά υδρογόνου Balmer) και δεν θα είχαμε εντοπίσει τη φούσκα. Το μέλλον του S26 εξαρτάται από την εξέλιξη του κεντρικού microquasar που εκπέμπει τα τζετ. Περιμένω ότι θα μπορούσε να είναι ενεργό για άλλα 100.000 έως μερικά εκατομμύρια χρόνια. "
Ο Pakull είπε ότι είναι ενδιαφέρον να φανταστεί κανείς τι θα συνέβαινε εάν το μικροκουσάρ σταμάτησε ξαφνικά να εκπέμπει τα τζετ. «Τότε η φούσκα δεν θα εξαφανιστεί ξαφνικά, αλλά θα λάμψει όπως πριν για άλλα 100.000 χρόνια», είπε. «Θα μοιάζει με ένα υπόλειμμα σουπερνόβα, αν και με 100 φορές υψηλότερη ενεργειακή περιεκτικότητα».
Ο Pakull πρόσθεσε ότι αυτό το νέο εύρημα θα βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν την ομοιότητα μεταξύ των μικρών μαύρων οπών που σχηματίζονται από τα εκρηκτικά αστέρια και των υπερμεγέθων μαύρων οπών στα κέντρα των γαλαξιών και ελπίζει ότι αυτό το έργο θα διεγείρει περισσότερη θεωρητική εργασία για το πώς οι μαύρες τρύπες παράγουν ενέργεια.
Πηγές: ESO, ανταλλαγή email με τον Manfred Pakull.
