Πως μεγαλώνουν οι μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών;

Oι γαλαξίες NGC 4342 και NGC 4291 όπως τους «είδε» το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Chandra

Νέα στοιχεία από το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτινών-Χ Chandra της NASA, θέτουν σε αμφισβήτηση τις μέχρι τώρα θεωρίες για το πώς μεγαλώνουν οι μαύρες τρύπες στο κέντρο των γαλαξιών.

Οι αστρονόμοι πιστεύουν πως από την εξαιρετικά ισχυρή συγκέντρωση ύλης στο κέντρο όλων των γαλαξιών δημιουργούνται τεράστιες μαύρες τρύπες, και μέχρι τώρα υπήρχε η εικασία πως ο πυρήνας του γαλαξία και οι μαύρες τρύπες στο κέντρο του μεγαλώνουν με τον ίδιο ρυθμό, απορροφώντας όλο και περισσότερη ύλη και ενέργεια από τη γειτονική τους περιοχή.

Όσο πιο μεγάλος ο πυρήνας του γαλαξία, τόσο πιο μεγάλη αναμενόταν και η μαύρη τρύπα στο κέντρο του. Τα στοιχεία όμως από το Chandra δείχνουν πως αυτή η συμμετρία δεν είναι κανόνας, ερευνώντας δύο περιπτώσεις στις οποίες οι μαύρες τρύπες μεγαλώνουν ταχύτερα από τους ίδιους του γαλαξίες.

Συνήθως η μάζα μια μαύρης τρύπας στο κέντρο ενός γαλαξία αποτελεί ένα μικρό μέρος της συνολικής του μάζας, και αντιστοιχεί περίπου στο 0.2 τοις εκατό της μάζας του γαλαξιακού κέντρου, στο οποίο παρατηρείται και η μεγαλύτερη πυκνότητα άστρων.

Όμως οι μαύρες τρύπες στους γαλαξίες NGC 4342 και NGC 4291, σε απόσταση 75 και 85 εκατομμυρίων ετών φωτός αντίστοιχα, φαίνεται πως έχουν μάζες 10 και 35 φορές μεγαλύτερες από το αναμενόμενο. Επίσης η άλως στους συγκεκριμένους γαλαξίες, η περιοχή δηλαδή που περιβάλλει το κέντρο και το γαλαξιακό δίσκο, και που εικάζεται πως συγκεντρώνεται η σκοτεινή ύλη, φαίνεται πως είναι κι εκείνη πιο βαριά από το αναμενόμενο.

Οι επιστήμονες γνώριζαν από προηγούμενες παρατηρήσεις το φαινόμενο αυτό, και θέλησαν να εξακριβώσουν εάν οι γαλαξίες είχαν «χάσει βάρος» από αστέρια που είχαν ξεφύγει από την έλξη γειτονικών γαλαξιών, κάποια στιγμή στο παρελθόν που μπορεί να είχαν πλησιάσει. Εστίασαν έτσι στο περιεχόμενο θερμών αερίων, τα οποία βρέθηκαν να είναι διεσπαρμένα και στους δύο γαλαξίες.

Τα θερμά αέρια έχουν αρκετή ενέργεια για να εκπέμψουν ακτινοβολία σε ακτίνες-Χ τις οποίες και ανίχνευσαν οι αστρονόμοι. Καθώς τα θερμά αέρια εξισώνουν τις βαρυτικές έλξεις στο εσωτερικό του γαλαξία, από την κατανομή τους μπόρεσαν να διαπιστώσουν μεγάλες συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης και στους δύο γαλαξίες.

Καθώς η σκοτεινή ύλη είναι πιο πιθανό να ξεφύγει από ότι τα κοινά άστρα σε περίπτωση έλξης από κάποιον γειτονικό γαλαξία, αφού οι δυνάμεις που τη συγκρατούν είναι πιο χαλαρές, συμπέραναν πως αυτή η διαδικασία «βαρυτικού αδυνατίσματος» δεν είχε συμβεί σε κανέναν από τους δύο γαλαξίες.

Η έρευνα αυτή καταλήγει πως οι δύο μαύρες τρύπες δεν μεγαλώνουν παράλληλα με τα γαλαξιακά κέντρα των δυο γαλαξιών, αλλά η εξέλιξή τους είναι συνδυασμένη με την κατανομή σκοτεινής ύλης στο γαλαξία. Έτσι πρόκειται για μια ένδειξη πως δύο από τα πιο μεγάλα μυστήρια του σύμπαντος, οι μαύρες τρύπες και η σκοτεινή ύλη είναι με κάποιο τρόπο συνδεδεμένα.
ΠΗΓΗ