Γαλαξιακά «φωτόσπαθα»: Λύνοντας ένα «αίνιγμα» των μαύρων τρυπών

Όταν ακούει κανείς για μαύρες τρύπες, αναπόφευκτα σκέφτονται αδηφάγα κοσμικά «τέρατα» που ρουφάνε και συνθλίβουν τα πάντα γύρω τους- ωστόσο είναι ακριβέστερο να ειπωθεί «σχεδόν» τα πάντα.

«Αν και οι μαύρες τρύπες ορίζονται ως αντικείμενα από τα οποία τίποτα δεν μπορεί να διαφύγει, μία από τις εκπληκτικές προβλέψεις της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν είναι πως οι μαύρες τρύπες μπορούν στην πραγματικότητα να χάνουν ενέργεια» είπε ο αστροφυσικός Έλιοτ Κουατάερτ, καθηγητής Αστρονομίας στο Princeton. «Μπορούν να περιστρέφονται, και ακριβώς όπως μια περιστρεφόμενη κορυφή επιβραδύνει στο πέρασμα του χρόνου και χάνει αυτή την ενέργεια στην περιστροφή της, μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα μπορεί επίσης να χάνει ενέργεια στο περιβάλλον της».

Το μοντέλο αυτό είναι ευρέως αποδεκτό από τη δεκαετία του 1970 ακόμα. Οι επιστήμονες ήξεραν πως μαγνητικά πεδία πιθανώς εξάγουν/ αφαιρούν ενέργεια από περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες- απλά δεν γνώριζαν πώς.

Ομάδα αστροφυσικών του Princeton διαπίστωσε πλέον με βεβαιότητα πως η ενέργεια κοντά στον ορίζοντα γεγονότων (event horizon) της μαύρης τρύπας Μ87* πιέζει προς τα έξω, όχι προς τα μέσα. Οι ερευνητές επίσης δημιούργησαν έναν τρόπο να τεστάρουν την πρόβλεψη πως οι μαύρες τρύπες χάνουν την ενέργεια περιστροφής τους, είπε ο Κουατάερτ, και να αποδείξουν πως είναι αυτή η ενέργεια που παράγει «τις απίστευτα ισχυρές εκροές που βλέπουμε, τις οποίες αποκαλούμε πίδακες (jets)».

Αυτοί οι πίδακες εκροής ενέργειας «είναι βασικά σαν φωτόσπαθα ιπποτών Τζεντάι, εκατομμυρίων ετών φωτός» είπε ο Αλεξάντρου Λουπσάσκα, πρώην μεταδιδακτορικός του Princeton, και μπορούν να εκτείνονται 10 φορές περισσότερο από τον Γαλαξία μας.

Τα αποτελέσματα της έρευνάς τους εμφανίζονται στο The Astrophysical Journal. Ο Άντριου Τσέιλ, ερευνητής αστροφυσικής, είναι ο πρώτος συντάκτης του επιστημονικού άρθρου. Ο ίδιος και ο έτερος συντάκτης, Τζορτζ Γουόνγκ, είναι μέλη της ομάδας Event Horizon Telescope και έχουν παίξει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των μοντέλων που χρησιμοποιούνται για την ερμηνεία μαύρων τρυπών. Οι Τσέιλ, Γουόνγκ, Λουπσάσκα και Κουατάερτ είναι θεωρητικοί που πρόσκεινται στην Princeton Gravity Initiative.

H ομάδα απέδωσε στον Τσέιλ τη ζωτικής σημασία παρατήρηση στην «καρδιά» του νέου επιστημονικού άρθρου: Πως η κατεύθυνση προς την οποία κατευθύνονται οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου αποκαλύπτει την κατεύθυνση της ροής της ενέργειας. Από εκεί και πέρα, όλα τα κομμάτια του παζλ μπήκαν στη θέση τους, είπε ο Κουατάερτ. «Αν παίρνατε τη Γη, την μετατρέπατε σε ΤΝΤ και την ανατινάζατε 1.000 φορές το δευτερόλεπτο για εκατομμύρια και εκατομμύρια χρόνια, αυτή θα ήταν η ποσότητα ενέργειας που παίρνουμε από το Μ87» είπε ο Γουόνγκ.

Οι επιστήμονες ξέρουν εδώ και δεκαετίες πως καθώς μια μαύρη τρύπα αρχίζει να περιστρέφεται, παρασύρει μαζί της τo «οικοδόμημα» του χωροχρόνου. Οι γραμμές μαγνητικών πεδίων που περνούν από τη μαύρη τρύπα παρασύρονται, και αυτό επιβραδύνει την περιστροφή, οδηγώντας σε απελευθέρωση ενέργειας.

«Η νέα μας πρόβλεψη είναι πως οποτεδήποτε κοιτάξεις μια αστροφυσική μαύρη τρύπα, αν έχει μαγνητικά πεδία προσκολλημένα, θα υπάρχει μεταφορά ενέργειας- πραγματικά αδιανόητες ποσότητες» είπε ο Λουπσάσκα.

Αν και η ροή ενέργειας κοντά στον ορίζοντα γεγονότων του Μ87* ρέει προς τα έξω, η ομάδα είπε ότι η ροή θεωρητικά θα μπορούσε να είναι προς τα μέσα σε μια διαφορετική μαύρη τρύπα.

Πηγή: HuffPost Greece