Γνωρίζουμε μόνο ότι είναι εκεί γιατί μπορούμε να τους νιώσουμε στο σκοτάδι… Νιώστε τη βαρύτητά τους, δηλαδή. Υπάρχουν τέρατα εκεί έξω; Ογκώδεις μαύρες τρύπες έχουν βρεθεί σε γαλαξίες με τεράστια φωτοστέφανα σκοτεινής ύλης - αλλά αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι είναι σε ένωση μεταξύ τους. Φέρτε την έξοδο σας εδώ στη σκοτεινή πλευρά…
Σύμφωνα με δελτίο τύπου από το Max-Planck-Institut. οι γαλαξίες, όπως ο δικός μας Γαλαξίας, αποτελούνται από δισεκατομμύρια αστέρια, καθώς και μεγάλες ποσότητες αερίου και σκόνης. Τα περισσότερα από αυτά μπορούν να παρατηρηθούν σε διαφορετικά μήκη κύματος, από ραδιόφωνο και υπέρυθρες για ψυχρότερα αντικείμενα έως οπτικές και ακτίνες Χ για μέρη που έχουν θερμανθεί σε υψηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης δύο σημαντικά συστατικά που δεν εκπέμπουν φως και μπορούν να συναχθούν μόνο από τη βαρυτική τους έλξη. Όλοι οι γαλαξίες είναι ενσωματωμένοι σε φωτοστέφανα του επονομαζόμενου Dark Matter, το οποίο εκτείνεται πέρα από το ορατό άκρο του γαλαξία και κυριαρχεί στη συνολική του μάζα. Αυτό το συστατικό δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα, αλλά μπορεί να μετρηθεί μέσω της επίδρασής του στην κίνηση των αστεριών, του αερίου και της σκόνης. Η φύση αυτού του σκοτεινού υλικού είναι ακόμα άγνωστη, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αποτελείται από εξωτικά σωματίδια σε αντίθεση με την κανονική (βαρυονική) ύλη, από την οποία εμείς, η Γη, ο Ήλιος και τα αστέρια αποτελούνται.
Το άλλο αόρατο στοιχείο σε έναν γαλαξία είναι η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του. Ο δικός μας Γαλαξίας φιλοξενεί μια μαύρη τρύπα, η οποία είναι περίπου τέσσερα εκατομμύρια φορές βαρύτερη από τον Ήλιο μας. Τέτοια τέρατα βαρύτητας, ή ακόμα και μεγαλύτερα, έχουν βρεθεί σε όλους τους φωτεινούς γαλαξίες με κεντρικά εξογκώματα όπου είναι δυνατή η άμεση αναζήτηση. πιστεύεται ότι οι περισσότεροι και πιθανώς όλοι οι μεγάλα γαλαξίες περιέχουν μια κεντρική μαύρη τρύπα. Ωστόσο, επίσης, αυτό το συστατικό δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα, η μάζα της μαύρης τρύπας μπορεί να συναχθεί μόνο από την κίνηση των άστρων γύρω από αυτήν. Το 2002, εικάστηκε ότι μπορεί να υπάρχει στενή συσχέτιση μεταξύ της μάζας της Μαύρης Τρύπας και της ταχύτητας εξωτερικής περιστροφής των δίσκων γαλαξίας, η οποία κυριαρχείται από το φωτοστέφανο Dark Matter, υποδηλώνοντας ότι η άγνωστη φυσική του εξωτικού Dark Matter ελέγχει κάπως το ανάπτυξη μαύρων οπών. Από την άλλη πλευρά, είχε ήδη αποδειχθεί μερικά χρόνια νωρίτερα ότι η μάζα των μαύρων οπών συσχετίζεται καλά με τη μάζα διόγκωσης ή τη φωτεινότητα. Δεδομένου ότι οι μεγαλύτεροι γαλαξίες γενικά περιέχουν επίσης μεγαλύτερα εξογκώματα, παρέμεινε ασαφές ποιος από τους συσχετισμούς είναι ο πρωταρχικός που οδηγεί στην ανάπτυξη των μαύρων οπών.
Μελετώντας τους γαλαξίες που είναι ενσωματωμένοι σε τεράστια σκοτεινά φωτοστέφανα με υψηλές ταχύτητες περιστροφής αλλά μικρές ή καθόλου εξογκώματα, οι John Kormendy και Ralf Bender προσπάθησαν να απαντήσουν σε αυτήν την ερώτηση. Βρήκαν πράγματι ότι οι γαλαξίες χωρίς εξογκώματα - ακόμα και αν είναι ενσωματωμένοι σε μαζικά φωτοστέφανα σκοτεινής ύλης - μπορούν στην καλύτερη περίπτωση να περιέχουν μαύρες τρύπες πολύ χαμηλής μάζας. Έτσι, θα μπορούσαν να δείξουν ότι η ανάπτυξη της μαύρης τρύπας συνδέεται κυρίως με το σχηματισμό διόγκωσης και όχι με τη σκοτεινή ύλη. «Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς πώς η χαμηλής πυκνότητας, ευρέως κατανεμημένη μη-βαρυονική σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να επηρεάσει την ανάπτυξη μιας μαύρης τρύπας σε έναν πολύ μικρό όγκο βαθιά μέσα σε έναν γαλαξία», λέει ο Ralf Bender από το Ινστιτούτο Max Planck για την Εξωγήινη Φυσική και το Πανεπιστημιακό Παρατηρητήριο του Μονάχου. Ο John Kormendy, από το Πανεπιστήμιο του Τέξας, προσθέτει: «Φαίνεται πολύ πιο πιθανό ότι οι μαύρες τρύπες αναπτύσσονται από το αέριο στην περιοχή τους, κυρίως όταν σχηματίζονταν οι γαλαξίες». Στο αποδεκτό σενάριο σχηματισμού δομών, οι συγχωνεύσεις γαλαξιών συμβαίνουν συχνά, οι οποίοι ανακατεύουν δίσκους, επιτρέπουν στο αέριο να πέσει στο κέντρο και συνεπώς να προκαλέσει εκρήξεις και να τροφοδοτήσει μαύρες τρύπες. Οι παρατηρήσεις που πραγματοποίησαν οι Kormendy και Bender δείχνουν ότι αυτή πρέπει πράγματι να είναι η κυρίαρχη διαδικασία σχηματισμού και ανάπτυξης μαύρων οπών.
Προσέξτε λοιπόν την επόμενη φορά που θα αποφασίσετε να παίξετε παιχνίδια στο σκοτάδι… Ίσως απλώς να φάτε αντί… ahem… με ετικέτα.
Πρωτότυπη ιστορία Πηγή: Max-Planck-Institut / Εικόνα: wikisky.org. Σας ευχαριστούμε πολύ!
