Επαναστατική ανακάλυψη για τις μαύρες τρύπες από Έλληνες αστροφυσικούς (vid)

Οµάδα αστροφυσικών µε επικεφαλής τη Δρ. Καλλιόπη Δασύρα του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστηµίου Αθηνών απέδειξε ότι µια µαύρη τρύπα µπορεί να επηρεάσει τη δηµιουργία νέων άστρων στο γαλαξία της, θερµαίνοντας και διασκορπώντας µεγάλες ποσότητες αερίου σε µεγάλη έκταση. Το αποτέλεσµα βασίστηκε σε δεδοµένα που συνέλεξε η ερευνητική οµάδα για τον κοντινό γαλαξία IC5063 µε τη µεγαλύτερη συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων, το Atacama Large Millimeter Array (ALMA) του European Southern Observatory (ESO).

Η µελέτη αυτή έγινε εν συνεχεία προηγούµενης ανακάλυψης πολλαπλών κι εκτεταµµένων ανέµων στον ίδιο γαλαξία, οι οποίοι δηµιουργούνται λόγω της υπερµεγέθους µαύρης τρύπας στο κέντρο του (http://phys.org/news/2015-12-jet-black-hole-multiple-nearby.html). Όπως αναφέρεται στη σχετική ανακοίνωση της επιστημονικής ομάδας, "πριν από ~160 εκατοµµύρια χρόνια, φορτισµένα σωµάτια (ηλεκτρόνια / πρωτόνια) που εισέρεαν προς τη µαύρη τρύπα πιάστηκαν σε µαγνητικά πεδία κι εκτοξεύτηκαν προς τα έξω µε µεγάλη ταχύτητα και σε µορφή δέσµης. Η δέσµη των σωµατίων, γνωστή κι ως πίδακας, διήνησε το γαλαξία για απόσταση µεγαλύτερη των 3000 ετών φωτός.

Πέρασε µέσα από ένα δίσκο αερίων νεφών, δηµιουργώντας ισχυρούς ανέµους στα σηµεία όπου συγκρούστηκε µε νέφη. Οι άνεµοι αυτοί διήρκησαν πάνω από µισό εκατοµµύριο έτη. Η προηγούµενη ανακάλυψη, που βασίστηκε σε δεδοµένα από το Very Large Telescope του ESO, δηµοσιεύτηκε το 2015 στο περιοδικό Astrophysical Journal. Μπορεί να βρεθεί στο link https://arxiv.org/pdf/1503.05484v2.pdf. Μέσω των νέων παρατηρήσεων µε το ALMA, οι επιστήµονες διερεύνησαν εάν το αέριο έχει διαφορετικές ιδιότητες στους ανέµους απ’ότι στα υπόλοιπα νέφη του γαλαξία. Για το σκοπό αυτό παρατήρησαν γραµµές εκποµπής µονοξειδίου του άνθρακα (CO), προερχόµενες από µόρια σε πυκνά µεσοαστρικά νέφη, όπου συχνά γεννιούνται νέα άστρα κι όπου οι θερµοκρασίες είναι κοντά στους 10 Κ.

Οι επιστήµονες απέδειξαν ότι το µοριακό αέριο στο οποίο προσέκρουσε ο πίδακας της µαύρης τρύπας έχει θερµανθεί σηµαντικά και βρίσκεται σε θερµοκρασίες 30-100Κ. Η σηµασία του αποτελέσµατος έγκειται στο ότι δυσχεραίνεται η δηµιουργία νέων άστρων που συνδέεται µε τη βαρυτική κατάρρευση αυτού του αερίου: οι αυξηµένες θερµικές του κινήσεις αποτρέπουν τη βαρυτική του κατάρρευση. Επιπλέον, η πρόσκρουση του πίδακα αφαιρεί αέριο από πυκνά νέφη και το διασκορπά σε αραιούς άνεµους. Η µάζα του αερίου στους ανέµους αντιστοιχεί σε τουλάχιστον 2 εκατοµµύρια ηλιακές µάζες.

Εξαιτίας της ενέργειας που εναποθέτει ο πίδακας, το µοριακό αέριο στους ανέµους είναι πιο υψηλά διεγερµένο απ’ότι στα υπόλοιπα νέφη. Το αποτέλεσµα αυτό είναι ενθαρρυντικό για µελλοντικές µελέτες στον κλάδο, αφού υποδεικνύει ότι η ανίχνευση ανέµων από µαύρες τρύπες σε µακρινούς γαλαξίες θα είναι πιο εύκολη απ’ότι νοµίζαµε εώς τώρα. Κατά συνέπεια, θα µπορέσουµε να εκτιµήσουµε το ρόλο των ανέµων από µαύρες τρύπες στο µέγεθος των παρατηρούµενων γαλαξιών σε κοσµολογικές κλίµακες".

Η µελέτη δηµοσιεύτηκε στο έγκριτο περιοδικό Astronomy & Astrophysics την 1η Νοεµβρίου του 2016. Η δηµοσίευση είναι προσβάσιµη µέσω των link http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2016/11/aa29689- 16/aa29689-16.html και https://arxiv.org/abs/1609.03421. Η οµάδα των ερευνητών που την προετοίµασε απαρτίζεται από τους Δρς Κ. Δασύρα (Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών), F. Combes (College de France, Observatoire de Paris, France), T. Oosterloo, R. Oonk, R. Morganti (ASTRON, Holland), P. Salome (Observatoire de Paris, France), και Ν. Βλαχάκη (Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών).