Επιστήμονες εντοπίζουν μυστηριώδη μαύρη τρύπα «ενδιάμεσης μάζας»

Οι επιστήμονες με επικεφαλής τον Σταύρο Κατσάνεβα ανακοίνωσαν την ανακάλυψη μιας μαύρης τρύπας – της παλαιότερης που εντοπίστηκε ποτέ – που δεν θα έπρεπε καν να υπάρχει σύμφωνα με την τρέχουσα κατανόηση των κοσμικών τεράτων, που είναι τόσο πυκνές που ούτε το φως μπορεί να ξεφύγει από τη βαρυτική τους έλξη.

Αλήθειες, μύθοι και μυστήρια της μαύρης τρύπας

Ο Κόσμος πολύ πέρα ​​από τον πλανήτη μας είναι γεμάτος με πράγματα τόσο περίεργα και υπέροχα που μπορεί να είναι δύσκολο να πιστέψουμε ότι υπάρχουν. Ίσως το πιο περίεργο από όλα αυτά είναι οι μαύρες τρύπες – απύθμενοι λάκκοι που καταβροχθίζουν αστέρια, τροφοδοτούν τα κέντρα των γαλαξιών και στρεβλώνουν τον χώρο και χρόνο. Αν πλησιάσετε πολύ, αφήνεται τον χρόνο αυτό και δεν υπάρχει επιστροφή.

J2157: Η ταχύτερα αναπτυσσόμενη μαύρη τρύπα στο σύμπαν

Η ταχύτερα αναπτυσσόμενη μαύρη τρύπα στο σύμπαν είναι 34 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του ήλιου μας και το καθημερινό γεύμα της είναι ισοδύναμο με μια μάζα σαν του ήλιου μας, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.

Οι φυσικοί υπολόγισαν ακριβώς τι είδους μοναδικότητα βρίσκεται στο κέντρο μιας ρεαλιστικής μαύρης τρύπας

Τον Ιανουάριο του 1916, ο Karl Schwarzschild, ένας Γερμανός φυσικός που βρισκόταν ως στρατιώτης στο ανατολικό μέτωπο, παρήγαγε την πρώτη ακριβή λύση στις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας, τη ριζοσπαστική θεωρία της βαρύτητας του Αλβέρτου Αϊνστάιν. Η γενική σχετικότητα απεικονίζει τη βαρύτητα όχι ως μια ελκυστική δύναμη, όπως είχε ήδη γίνει κατανοητή, αλλά μάλλον ως το αποτέλεσμα του καμπύλου χωροχρόνου. Η λύση του Schwarzschild αποκάλυψε την καμπυλότητα του χωροχρόνου γύρω από μια στατική σφαίρα ύλης.

Μέτρηση του σπιν μιας μαύρης τρύπας

Μια μαύρη τρύπα, τουλάχιστον κατά την τρέχουσα αντίληψή μας, χαρακτηρίζεται από το ότι δεν έχει «μαλλιά», δηλαδή, είναι τόσο απλή που μπορεί να περιγραφεί πλήρως με τρεις μόνο παραμέτρους, τη μάζα, το σπιν και το ηλεκτρικό φορτίο. Παρόλο που μπορεί να έχει σχηματιστεί από ένα σύνθετο μείγμα ύλης και ενέργειας, όλες οι άλλες λεπτομέρειες χάνονται όταν σχηματίζεται η μαύρη τρύπα. Το ισχυρό βαρυτικό πεδίο της δημιουργεί γύρω της μια επιφάνεια, έναν «ορίζοντα γεγονότων» και οτιδήποτε διασχίζει αυτόν τον ορίζοντα (ακόμη και το φως) δεν μπορεί να ξεφύγει. Ως εκ τούτου, η μοναδικότητα (singularity) εμφανίζεται μαύρη και τυχόν λεπτομέρειες σχετικά με το υλικό που εισήλθε μέσα της χάνεται και συγχωνεύονται στις τρεις γνωστές παραμέτρους.

Οι μαύρες τρύπες; Είναι σαν ένα ολόγραμμα

Σύμφωνα με νέα έρευνα οι μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να μοιάζουν με ολόγραμμα, όπου όλες οι πληροφορίες για την παραγωγή τρισδιάστατης εικόνας κωδικοποιούνται σε μια δισδιάστατη επιφάνεια. Όπως επιβεβαιώνεται από τις κβαντικές θεωρίες, οι μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να είναι απίστευτα περίπλοκες και να συγκεντρώνουν μια τεράστια ποσότητα πληροφοριών σε δύο διαστάσεις, όπως οι μεγαλύτεροι σκληροί δίσκοι που υπάρχουν στη φύση. Αυτή η ιδέα ευθυγραμμίζεται με τη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία περιγράφει τις μαύρες τρύπες ως τρισδιάστατες, απλές, σφαιρικές και λείες, όπως απεικονίζεται στην πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας που κυκλοφόρησε το 2019. Εν ολίγοις, οι μαύρες τρύπες φαίνεται να είναι τρισδιάστατες , όπως τα ολογράμματα. Η μελέτη, η οποία ενώνει δύο ασύμφωνες θεωρίες, δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Physical Review X.

Γιατί οι μαύρες τρύπες είναι τόσο φωτεινές;

Εξ ορισμού, οι μαύρες τρύπες είναι τόσο πυκνές που ούτε καν φως μπορεί να διαφύγει. Αλλά αν ρωτήσετε οποιονδήποτε αστροφυσικό θα σας αναφέρουν ότι οι μαύρες τρύπες συγκαταλέγονται σε μερικά από τα πιο φωτεινά αντικείμενα του σύμπαντος. Τι συμβαίνει στην πραγματικότητα;

Μια παράξενη μαύρη τρύπα κάμπτει το φως πίσω στον εαυτό της σαν μπούμερανγκ

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες είχαν υποψιαστεί ότι κάποιο φως που διαφεύγει γύρω από τις μεγάλες μαύρες τρύπες σχεδόν δεν το καταφέρνει – και τώρα, έχουν δει τελικά τι συμβαίνει σύμφωνα με μια νέα ανάλυση των παλαιών παρατηρήσεων μιας μαύρης τρύπας, που τροφοδοτείται από ένα αστέρι σαν τον ήλιο μας.

Ο περίεργος κόσμος των κβαντικών μαύρων οπών μπορεί να επιβεβαιώσει την υπόθεση του Stephen Hawking

«Σύμφωνα με τη Θεωρία της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν, τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει από τη βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας μόλις περάσει ένα σημείο μη επιστροφής, γνωστό ως ορίζοντα γεγονότων», εξήγησε ο Niayesh Afshordi , καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Waterloo του Καναδά, σχετικά με σήματα βαρυτικών κυμάτων που υπονοούν ότι ο ορίζοντας γεγονότων μιας μαύρης τρύπας μπορεί να είναι πιο περίπλοκος από ότι πιστεύουν οι επιστήμονες, όπως αναφέρει στην δημοσίευση της εργασίας του, για την πρώτη πειραματική ανίχνευση μιας ηχούς, που προκαλείται από ένα μικροσκοπικό κβαντικό «χνούδι» που περιβάλλει τις νεοσύστατες μαύρες τρύπες. «Αυτό κατανοούσαν οι αστροφυσικοί για μεγάλο χρονικό διάστημα μέχρις ότου ο Stephen Hawking χρησιμοποίησε την κβαντομηχανική για να προβλέψει ότι τα κβαντικά σωματίδια θα διαρρεύσουν αργά από τις μαύρες τρύπες, τις οποίες τώρα ονομάζουμε ακτινοβολία Hawking.

Είναι οι μαύρες τρύπες ζεστές ή κρύες;

Οι μαύρες τρύπες είναι παγωμένες στο εσωτερικό τους, αλλά απίστευτα καυτές ακριβώς απέξω. Η εσωτερική θερμοκρασία μιας μαύρης τρύπας ίση με τη μάζα του Ήλιου μας είναι περίπου ένα εκατομμυριοστό ενός βαθμού Kelvin πάνω από το απόλυτο μηδέν. Επομένως δεν είναι απόλυτες, θεωρητικές, μαύρες τρύπες.

Χιλιάδες πλανήτες μπορεί να βρίσκονται σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα

Ιάπωνες επιστήμονες για πρώτη φορά υποστηρίζουν ότι είναι πιθανό πως ένας πλανήτης μπορεί να βρίσκεται σε τροχιά όχι μόνο γύρω από ένα άστρο, αλλά και από μια μαύρη τρύπα. Δεν αποκλείουν, σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, ότι χιλιάδες πλανήτες περιφέρονται γύρω από τεράστιες μαύρες τρύπες.

Τι είναι μέσα σε μια μαύρη τρύπα;

Έχετε καταφέρει να ταξιδέψετε δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός πέρα ​​από το ηλιακό σύστημα και ανυπομονείτε να κοιτάξετε στα βάθη των μεγάλων διαστρικών κενών. Έχετε παρακολουθήσει μερικά από τα πιο όμορφα και εξωφρενικά ισχυρά γεγονότα του σύμπαντος, από τις γεννήσεις νέων ηλιακών συστημάτων μέχρι τους κατακλυσμικούς θανάτους τεράστιων αστεριών. Και τώρα για το κύκνειο άσμα σας, πρόκειται να κάνετε κάτι μεγάλο: είστε έτοιμος να βουτήξετε στο πιο σκοτεινό μαύρο του Κόσμου, σε μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα και να δείτε τι βρίσκεται στην άλλη πλευρά αυτού του αινιγματικού ορίζοντα γεγονότων. Τι θα βρείτε μέσα; Διαβάστε γενναίοι εξερευνητές.

Μια μαύρη τρύπα είναι ίσως η μικρότερη που έχει βρεθεί και ανήκει σε άγνωστη ως τώρα κατηγορία

Έναν νέο τύπο μαύρης τρύπας θεωρούν πως ανακάλυψαν επιστήμονες που μελετούν τις μαύρες τρύπες στον γαλαξία μας: Όπως αναφέρεται η συγκεκριμένη, μέχρι τώρα άγνωστη κατηγορία, μπορεί να είναι η μικρότερη που έχει βρεθεί ποτέ. Οι ερευνητές πραγματοποιούσαν μια «απογραφή» μαύρων τρυπών όταν εντόπισαν τη συγκεκριμένη.

Πιθανή ανίχνευση μιας μαύρης τρύπας τόσο μεγάλης που δεν πρέπει να υπάρχει

Οι φυσικοί της μαύρης τρύπας συζητούν με ενθουσιασμό τις αναφορές ότι οι ανιχνευτές βαρύτητας LIGO και Virgo έλαβαν πρόσφατα το σήμα μιας απροσδόκητα τεράστιας μαύρης τρύπας, με μάζα που θεωρήθηκε φυσικά αδύνατη. Είναι διπλάσια από το «φυσιολογικό» μέγεθος, με τους επιστήμονες να προσπαθούν να λύσουν το μυστήριο. Συνήθως, η μάζα μιας μαύρης τρύπας είναι, περίπου, 100 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου μας. Άρα, στη συγκεκριμένη περίπτωση έχουμε μια μαύρη τρύπα 200 φορές πιο μεγάλη.

Το Hubble αποκαλύπτει το δίσκο μιας μαύρης τρύπας που δεν θα έπρεπε να υπάρχει

Μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα βαθιά μέσα στην καρδιά του μαγευτικού σπειροειδούς γαλαξία NGC 3147, σε απόσταση 130 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη, ανακάλυψε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA μόνο που αυτή – σύμφωνα με όσα αναφέρουν οι επιστήμονες – δεν θα έπρεπε να υπάρχει εκεί, με δεδομένο ότι ισχύει η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Γιατί, ο δίσκος που περικλείει αυτή την «πεινασμένη» μαύρη τρύπα κινείται λίγο περισσότερο από το 10% από αυτήν του φωτός και μοιάζει με εκείνους που βρίσκονται σε εξαιρετικά ενεργούς γαλαξίες με «γεμάτες, μαύρες τερατώδεις τρύπες», δήλωσε η NASA.

Τα κύματα βαρύτητας συμβάλλουν στην ανακάλυψη των μαύρων οπών και ίσως της σκοτεινής ύλης και των θεωρητικών σωματιδίων

Τα κύματα βαρύτητας – οι αόρατοι κυματισμοί στον χωρόχρονο που εντοπίστηκαν για πρώτη φορά το 2015 – ανοίγουν μια νέα εποχή στην αστρονομία, που επιτρέπει στους επιστήμονες να δουν τμήματα του σύμπαντος που θεωρούνταν έως τώρα αόρατα, όπως οι μαύρες τρύπες, η σκοτεινή ύλη και τα αξιόνια – κάποια υποθετικά σωματίδια.

Ραντεβού με την υπερβαρέα μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας

Όπως οι φοβισμένοι θεατές στο σινεμά κάθονται στα καθίσματα τους και στο έλεος της φαντασίας τους βλέποντας ένα θρίλερ, έτσι και οι αστρονόμοι αναμένουν αύριο Τετάρτη 10 Απριλίου 4 μμ ώρα Ελλάδος, να δουν τελικά το τέρας: μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα. Αύριο λοιπόν οι επιστήμονες αναμένεται να απελευθερώσουν εικόνες της σιλουέτας αυτού του αόρατου και ανυπέρβλητου αστρονομικού αντικειμένου.

Πόσες μαύρες τρύπες υπάρχουν εκεί έξω;

Υπάρχουν τόσες πολλές μαύρες τρύπες στο Σύμπαν που είναι αδύνατο να τις μετρήσετε. Είναι σαν να ρωτάτε πόσοι κόκκοι άμμου βρίσκονται στην παραλία. Ευτυχώς, το Σύμπαν είναι τεράστιο και καμία από τις γνωστές μαύρες τρύπες του δεν είναι αρκετά κοντά για να θέσει σε κίνδυνο τη Γη.

Είμαστε έτοιμοι να δούμε την πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας

Φαίνεται ότι η ημέρα έφτασε! Στις 10 Απριλίου 2019, η ομάδα πίσω από το πρότζεκτ EHT και οι συνδεδεμένοι επιστημονικοί φορείς πρόκειται να παρουσιάσουν τα αποτελέσματα που περιγράφουν ως «πρωτοποριακά» και θα καλυφθεί ζωντανά σε όλο τον κόσμο. Για χρόνια, το Τηλεσκόπιο του Ορίζοντα Γεγονότων (EHT) δούλευε για να μας φέρει την πρώτη τηλεσκοπική φωτογραφία του ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας. Πράγματι παρόλο της δημοτικότητας της σε όλο τον κόσμο, δεν έχουμε δει ποτέ μια μια μαύρη τρύπα . Και ο λόγος για αυτό είναι γελοία απλός.

Η ύλη πέφτει σε μια μαύρη τρύπα με το 30% της ταχύτητας του φωτός

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Leicester παρατήρησαν για πρώτη φορά ότι η ύλη πέφτει μέσα σε μια μαύρη τρύπα με το 30% της ταχύτητας του φωτός. Για τον υπολογισμό της χρησιμοποίησαν δεδομένα από το παρατηρητήριο ακτίνων-Χ XMM-Newton του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος. Κινείται πολύ πιο γρήγορα από ό, τι είχε παρατηρηθεί προηγουμένως. Η υψηλή ταχύτητα είναι αποτέλεσμα μη ευθυγραμμισμένων δίσκων υλικού που περιστρέφεται γύρω από τη μαύρη τρύπα, οπότε η ύλη πέφτει κατευθείαν σε αυτήν και δεν πηγαίνει στους δίσκους συσσώρευσης γύρω της.