Μία από τις πιο εντυπωσιακές ανακαλύψεις των τελευταίων ετών ανακοίνωσε το Ευρωπαϊκό Διαστημικό Τηλεσκόπιο Euclid, το οποίο εντόπισε 31 νέα κβάζαρ στο πρώιμο Σύμπαν, τροφοδοτούμενα από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Η ανακάλυψη έχει προκαλέσει έντονο ενδιαφέρον στην επιστημονική κοινότητα, καθώς δύο από αυτά τα αντικείμενα εκπέμπουν φως που ταξίδευε σχεδόν 13 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στη Γη.
Τα δύο πιο απομακρυσμένα κβάζαρ, EUCL J172902.75+641018.1 και EUCL J125308.55+705432.3, υπήρχαν μόλις 670 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν το Σύμπαν είχε μόλις το 5% της σημερινής του ηλικίας.
Η ανακάλυψη επαναφέρει στο προσκήνιο ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σύγχρονης κοσμολογίας: πώς κατάφεραν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες να αποκτήσουν μάζες δισεκατομμυρίων Ήλιων μέσα σε τόσο μικρό χρονικό διάστημα;
Οι "κοσμικές μηχανές" που παράγουν φως όσο ένα τρισεκατομμύριο Ήλιοι
Τα κβάζαρ αποτελούν τις πιο φωτεινές γνωστές δομές στο Σύμπαν. Στο κέντρο τους βρίσκεται μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα, γύρω από την οποία περιστρέφεται ένας γιγάντιος δίσκος αερίου και σκόνης.
Καθώς η ύλη πέφτει προς τη μαύρη τρύπα, αναπτύσσονται τεράστιες θερμοκρασίες, που φτάνουν εκατομμύρια βαθμούς. Η ενέργεια που απελευθερώνεται είναι τόσο μεγάλη ώστε ένα μόνο κβάζαρ μπορεί να εκπέμπει περισσότερο φως από εκατοντάδες δισεκατομμύρια αστέρια μαζί.
Ο φυσικός Dmitry Lapshin περιγράφει το φαινόμενο χαρακτηριστικά:
«Κάθε τέτοιο αντικείμενο απελευθερώνει ενέργεια αντίστοιχη με εκείνη ενός τρισεκατομμυρίου Ήλιων, μετατρέποντας την περιοχή γύρω από τη μαύρη τρύπα στο φωτεινότερο σημείο του Σύμπαντος.»
Ο Euclid βλέπει εκεί όπου κανένα τηλεσκόπιο δεν μπορούσε
Μέχρι σήμερα, η ανακάλυψη τόσο απομακρυσμένων κβάζαρ ήταν εξαιρετικά δύσκολη, καθώς το φως τους συχνά συγχεόταν με αυτό κοινών άστρων του Γαλαξία μας.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο Euclid, χάρη στους εξαιρετικά ευαίσθητους υπέρυθρους αισθητήρες του και την ικανότητά του να χαρτογραφεί τεράστιες περιοχές του ουρανού, άλλαξε τα δεδομένα.
Μέσα σε μόλις έναν χρόνο λειτουργίας εντόπισε 31 νέα κβάζαρ, αριθμός που αποτελεί ρεκόρ για τόσο απομακρυσμένα αντικείμενα.
Ο αστροφυσικός Alexey Rudnev δήλωσε:
«Σε έναν μόλις χρόνο έχουμε συγκεντρώσει τρεις φορές περισσότερα δεδομένα για τις πρώιμες μαύρες τρύπες από όσα είχαν συλλεχθεί συνολικά την προηγούμενη δεκαετία.»
Μήπως οι μαύρες τρύπες γεννήθηκαν ήδη... γίγαντες;
Με βάση όσα γνωρίζουμε, μια μαύρη τρύπα χρειάζεται δισεκατομμύρια χρόνια για να αποκτήσει μάζα δισεκατομμυρίων ηλιακών μαζών.
Ωστόσο, τα νέα κβάζαρ του Euclid αποδεικνύουν ότι τέτοιοι γίγαντες υπήρχαν ήδη όταν το Σύμπαν ήταν ακόμη "βρέφος".
Οι επιστήμονες εξετάζουν πλέον αρκετά πιθανά σενάρια:
- οι πρώτες μαύρες τρύπες δημιουργήθηκαν εξαρχής με τεράστια μάζα,
- η απορρόφηση ύλης γινόταν με ρυθμούς πολύ μεγαλύτερους από αυτούς που θεωρούνταν δυνατοί,
- ή οι πρώτες συγχωνεύσεις γαλαξιών ήταν πολύ συχνότερες από ό,τι δείχνουν τα σημερινά μοντέλα.
Τα νέα κβάζαρ ανήκουν στην περίοδο που οι αστρονόμοι ονομάζουν Epoch of Reionization.
Μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το Σύμπαν ήταν γεμάτο ουδέτερο υδρογόνο που απορροφούσε το φως, δημιουργώντας τους λεγόμενους «Σκοτεινούς Αιώνες».
Η ισχυρή ακτινοβολία από τα πρώτα κβάζαρ και τα πρώτα άστρα ιονίζει αυτό το αέριο, επιτρέποντας στο φως να ταξιδεύει ελεύθερα στο διάστημα.
Χωρίς αυτή τη διαδικασία, το σημερινό διαφανές Σύμπαν πιθανότατα δεν θα υπήρχε.
Ο αστρονόμος Pavel Gromov σχολιάζει:
«Κυριολεκτικά ξαναγράφουμε την απογραφή του πρώιμου Σύμπαντος, ανακαλύπτοντας αντικείμενα που μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν σχεδόν αδύνατο να υπάρχουν.»
Τα στοιχεία της ανακάλυψης
- Νέα κβάζαρ: 31
- Παλαιότερα αντικείμενα: 670 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη
- Απόσταση φωτός: περίπου 13 δισεκατομμύρια έτη
- Μέγιστη φωτεινότητα: έως ένα τρισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου
- Αποστολή: Ευρωπαϊκό Διαστημικό Τηλεσκόπιο Euclid
Η σημασία της ανακάλυψης δεν περιορίζεται στις μαύρες τρύπες.
Οι επιστήμονες θα χρησιμοποιήσουν το φως αυτών των μακρινών κβάζαρ για να μελετήσουν πώς παραμορφώνεται από τη βαρύτητα κατά το ταξίδι του προς τη Γη.
Η ανάλυση αυτή μπορεί να αποκαλύψει τον τρόπο κατανομής της σκοτεινής ύλης, αλλά και να προσφέρει πολύτιμα στοιχεία για τη σκοτεινή ενέργεια, τις δύο μεγαλύτερες άγνωστες συνιστώσες του Σύμπαντος.
Η αποστολή Euclid σχεδιάστηκε ακριβώς για αυτόν τον σκοπό: να χαρτογραφήσει με πρωτοφανή ακρίβεια τη δομή του Σύμπαντος και να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς εξελίχθηκε από τα πρώτα εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι σήμερα.
Τι ισχύει πραγματικά
Παρότι η ανακάλυψη είναι εξαιρετικά σημαντική, δεν σημαίνει ότι οι σημερινές θεωρίες έχουν καταρρεύσει. Αντίθετα, τα νέα δεδομένα αναμένεται να οδηγήσουν σε βελτίωση των μοντέλων για τον σχηματισμό των πρώτων υπερμεγεθών μαύρων τρυπών και την εξέλιξη του πρώιμου Σύμπαντος. Η επιστήμη βρίσκεται μπροστά σε νέα ερωτήματα, όχι σε οριστικές ανατροπές.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών