Απαντήσεις στο μυστήριο της κοσμολογίας από τη μαύρη τρύπα 13,2 δισ. ετών

Τα δύο διαστημικά τηλεσκόπια της NASA εντόπισαν στο κέντρο ενός μακρινού γαλαξία μια γιγάντια μαύρη τρύπα που σχηματίστηκε μόλις 470 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, την αρχαιότερη που έχει βρεθεί, μια ανακάλυψη που ίσως λύνει ένα μεγάλο μυστήριο για την προέλευση αυτών των κοσμικών τεράτων.

Η μαύρη τρύπα που ανιχνεύθηκε από το υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb και το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra, το οποίο βλέπει στο φάσμα των ακτίνων Χ, έχει ηλικία 13,2 δισεκατομμυρίων ετών.

Οι ερευνητές εξεπλάγησαν όταν διαπίστωσαν ότι έχει περίπου την ίδια μάζα με τον γαλαξία που τη φιλοξενεί, περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της μαύρης τρύπας που κρύβεται στην καρδιά του δικού μας Γαλαξία.

H αρχαιότερη γνωστή μαύρη τρύπα σε εικόνες των διαστημικών τηλεσκοπίων Chandra και James Webb (NASA/ESA/CSA/STScI)

Μαύρες Τρύπες βαρέων βαρών

Οι μαύρες τρύπες χωρίζονται χονδρικά σε δύο κατηγορίες.

Η πιο πολυπληθής ομάδα είναι μαύρες τρύπες αστρικής μάζας, οι οποίες σχηματίζονται όταν μεγάλα άστρα εξαντλούν τα πυρηνικά τους καύσιμα και καταρρέουν κάτω από το ίδιο τους το βάρος. Τα σώματα αυτής της κατηγορίες έχουν μάζα περίπου 10 με 100 φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου.

Η δεύτερη και πιο μυστηριώδης κατηγορία είναι οι «υπερμεγέθεις» μαύρες τρύπες που βρίσκονται στα κέντρα σχεδόν όλων των γαλαξιών και έχουν μάζα εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου.

Η προέλευση αυτών των γιγάντιων μελανών οπών προβληματίζει τους κοσμολόγους, οι οποίοι εδώ και χρόνια προσπαθούν να διευκρινίσουν αν τα σώματα αυτά σχηματίζονται σταδιακά απορροφώντας υλικό από το περιβάλλον τους, ή αν είναι υπερμεγέθεις εκ γενετής.

Η ύπαρξη μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στο νεαρό Σύμπαν συνηγορεί στη δεύτερη θεωρία, λένε οι ερευνητές.

«Είναι πολύ νωρίς στην ιστορία του Σύμπαντος για να υπάρχει αυτός ο γίγαντας» σχολίασε στο Associated Press η Πριγιαμβάντα Ναταράτζαν του Γέιλ, μέλος της ομάδας που υπογράφει τη μελέτη. «Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι αυτό το πράγμα βρίσκεται ήδη στη θέση του μέσα στον Γαλαξία τόσο νωρίς μετά τη γέννηση του Σύμπαντος.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα σχηματίστηκε απευθείας από τη βαρυτική κατάρρευση ενός γιγάντιου σύννεφου αερίου, τον ίδιο μηχανισμό που δημιουργεί νέα άστρα.

Κάτι τέτοιο δεν έχει ποτέ παρατηρηθεί να συμβαίνει.

Οι νέες παρατηρήσεις προσφέρουν στήριξη στη θεωρία ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σχηματίζονται απευθείας από σύννεφα αερίου, δεν αρκεί όμως για να αποδείξει ότι το ίδιο ισχύει για τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες άλλων γαλαξιών.

Χάρη όμως στο James Webb, το οποίο σχεδιάστηκε να κοιτάξει πιο μακριά από ποτέ στο Σύμπαν, οι ερευνητές ελπίζουν να ανακαλύψουν σύντομα κι άλλα παραδείγματα αρχέγονων μελανών οπών.

Όπως σχολίασε η Ναταράτζαν, «περιμένουμε να ανοίξει ένα νέο παράθυρο στο Σύμπαν και πιστεύω πως αυτό ήταν μόνο η αρχή».