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.

Οι αστρονόμοι εντοπίζουν μια μαύρη τρύπα στο μέγεθος του Δία που περιπλανιέται στον Γαλαξία μας

Μια ομάδα Ιαπώνων αστρονόμων ανακοίνωσε πρόσφατα μια σπάνια και ενοχλητική ανακάλυψη: μια μαύρη τρύπα μεσαίου μεγέθους στο μέγεθος του Δία περιπλανιέται στον Γαλαξία μας, όπως ένας μοναχικός ταξιδιώτης στην απεραντοσύνη του χώρου.

Μια μαύρη τρύπα στον Γαλαξία μας στρέφεται στον μέγιστο δυνατό ρυθμό γύρω από τον εαυτό της

Μια ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον βρήκε στοιχεία ότι μια μαύρη τρύπα αστρικής μάζας στον γαλαξία μας (γνωστή ως 4U 1630-472) περιστρέφεται με ταχύτητα 92-95% της θεωρητικά επιτρεπτής περιστροφικής ταχύτητας γύρω από τον άξονα της, ενώ απορροφά το υλικό που πέφτει μέσα της. Αυτή η ύλη υπόκειται σε βαρυτικές πιέσεις και θερμοκρασίες τόσο υψηλές που αρχίζει να λάμπει εξαιρετικά στις ακτίνες Χ, τις οποίες είδαν οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν τηλεσκόπια.

Γιατί οι εσωτερικοί χώροι μιας μαύρης τρύπας μεγαλώνουν (σχεδόν) για πάντα

Ο Leonard Susskind, πρωτοπόρος της θεωρίας των χορδών , της ολογραφικής αρχής και άλλων μεγάλων ιδεών της φυσικής που καλύπτουν τον τελευταίο μισό αιώνα, πρότεινε μια λύση σε ένα σημαντικό αίνιγμα για τις μαύρες τρύπες . Το πρόβλημα είναι ότι παρόλο που αυτές οι μυστηριώδεις, αόρατες μαύρες οπές φαίνονται απέξω να παραμένουν σταθερές, οι εσωτερικοί χώροι τους συνεχίζουν να αυξάνονται ουσιαστικά για πάντα. Πώς είναι αυτό δυνατόν;

Εντοπίστηκε μια μαύρη τρύπα που περιστρέφεται τόσο γρήγορα που θα μπορούσε να κάνει τον ίδιο τον χώρο να περιστρέφεται

Οι μαύρες τρύπες, ενώ είναι συναρπαστικές, δεν είναι μια καινούργια ανακάλυψη – αλλά μια μαύρη τρύπα που περιστρέφεται σε μία από τις υψηλότερες ταχύτητες που επιτρέπει η θεωρία, είναι μια τελείως διαφορετική ιστορία – ειδικά όταν υπήρξαν μόνο τέσσερις μέχρι τώρα σαν κι αυτή.

Το δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων ALMA αποκαλύπτει ότι τα «ντόνατς» των μαύρων οπών είναι στην πραγματικότητα «σιντριβάνια»

Με βάση τις προσομοιώσεις υπολογιστών και τις νέες παρατηρήσεις από το δίκτυο 66 τηλεσκόπιων στη Χιλή, ALMA, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι δακτύλιοι του αερίου που περιβάλλουν τις ενεργές υπερβαρέες μαύρες τρύπες δεν είναι απλά σχήματα ντόνατς. Αντίθετα το αέριο που εκτοξεύεται από το κέντρο αλληλεπιδρά με το αέριο που πέφτει μέσα για να δημιουργήσει ένα δυναμικό μοτίβο κυκλοφορίας, παρόμοιο με ένα σιντριβάνι νερού σε ένα πάρκο, εκτοξεύοντας το αέριο που τις περιβάλλει.

Μοντέλο περιγράφει πως μια μαύρη τρύπα καταπίνει ένα άστρο

Οι ερευνητές πάντοτε ήθελαν να μετρήσουν τις ασαφείς ιδιότητες μιας μαύρης τρύπας. Τώρα ένα νέο ενοποιημένο μοντέλο που εξηγεί πώς μια μαύρη τρύπα καταναλώνει αστρικό υλικό μπορεί να τους βοηθήσει να κάνουν ακριβώς αυτό. Το φαινόμενο που ονομάζεται παλιρροιακή αναστάτωση (TDE), είναι ένα σπάνιο, κατακλυσμιαίο κοσμικό συμβάν που συμβαίνει μόνο μία φορά στα 10.000 χρόνια, αν και η νέα έρευνα μπορεί να αμφισβητήσει αυτή τη θεωρία.