Οι επιστήμονες αναγνωρίζουν όλο και περισσότερο, ότι οι μαύρες τρύπες κατέχουν το κλειδί για την κατανόηση του πώς σχηματίστηκαν οι πρώτοι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν και πώς εξελίχθηκαν

Οι μαύρες τρύπες συχνά παρουσιάζονται ως οι απόλυτοι «κακοί» του σύμπαντος. Αλλά τώρα οι αστρονόμοι ετοιμάζονται, να καταγράψουν για πρώτη φορά ένα βίντεο με μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα εν δράσει, παρατηρήσεις που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην αποκάλυψη μιας άλλης πλευράς αυτών των αινιγματικών (και ίσως παρεξηγημένων) διαστημικών αντικειμένων.

Το τηλεσκόπιο Event Horizon (EHT) θα παρακολουθεί την κολοσσιαία μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία Messier 87 καθ’ όλη τη διάρκεια του Μαρτίου και του Απριλίου, με στόχο να καταγράψει εικόνες του περιστρεφόμενου δίσκου, που σχηματίζει το άκρο του ορίζοντα γεγονότων, το σημείο πέρα από το οποίο δεν μπορεί να διαφύγει ούτε φως ούτε ύλη.

«Η εκστρατεία για τη δημιουργία βίντεο είναι πραγματικά επαναστατική, όχι μόνο επειδή είναι τεχνολογικά εξαιρετικά απαιτητική, αλλά και επειδή θα επιταχύνει δραματικά την επιστήμη μας», δήλωσε η Σέρα Μάρκοφ, νεοδιορισθείσα καθηγήτρια αστρονομίας και πειραματικής φιλοσοφίας (Plumian professor) στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και ιδρυτικό μέλος της κοινοπραξίας του EHT.

«Ίσως μπορέσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα την ταχύτητα με την οποία περιστρέφεται η μαύρη τρύπα και τον τρόπο με τον οποίο οι μαύρες τρύπες εκτοξεύουν πίδακες, δύο από τα μεγαλύτερα αναπάντητα ερωτήματα στον τομέα μας», εξήγησε η ίδια.

Οι μαύρες τρύπες, πρόσθεσε, έχουν τη φήμη «τρομακτικών» αντικειμένων, όμως οι επιστήμονες αναγνωρίζουν όλο και περισσότερο, ότι κατέχουν το κλειδί για την κατανόηση του πώς σχηματίστηκαν οι πρώτοι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν και πώς εξελίχθηκαν στη συνέχεια.

«Οι μαύρες τρύπες έχουν τη κακή φήμη της ηλεκτρικής σκούπας, που ρουφά τα πάντα», είπε η Μάρκοφ . «Για μένα αντιπροσωπεύουν τα όρια της κατανόησης του σύμπαντος και είναι ατελείωτα συναρπαστικές. Στην πραγματικότητα διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στο οικοσύστημα του σύμπαντος».

Το EHT είναι ένα παγκόσμιο δίκτυο 12 ραδιοτηλεσκοπίων, με τοποθεσίες που εκτείνονται από την Ανταρκτική έως την Ισπανία και την Κορέα, το οποίο το 2019 παρουσίασε την πρώτη εικόνα της «σκιάς» μιας μαύρης τρύπας.

Κατά τη διάρκεια του Μαρτίου και του Απριλίου, καθώς η Γη περιστρέφεται, η κεντρική μαύρη τρύπα του Μ87 θα έρχεται στο οπτικό πεδίο διαφορετικών τηλεσκοπίων, επιτρέποντας τη λήψη μιας πλήρους εικόνας κάθε τρεις ημέρες.

Το μέγεθος της μαύρης τρύπας (η μάζα της ισοδυναμεί με 6 δισεκατομμύρια ήλιους και εκτείνεται σε περιοχή αντίστοιχη με εκείνη του ηλιακού συστήματος) σημαίνει, ότι κινείται αρκετά αργά ώστε αυτά τα στιγμιότυπα να μπορούν να ενωθούν σε μια κινούμενη ακολουθία εικόνων.

Η μέτρηση της ταχύτητας περιστροφής της μαύρης τρύπας έχει σημασία, επειδή μπορεί να βοηθήσει να διακριθούν ανταγωνιστικές θεωρίες για το πώς αυτά τα αντικείμενα απέκτησαν τόσο κολοσσιαίες διαστάσεις. Αν οι μαύρες τρύπες μεγαλώνουν κυρίως μέσω προσαύξησης (συσσωρεύοντας σταδιακά υλικό που περνά κοντά τους) τότε αναμένεται, να καταλήγουν να περιστρέφονται με απίστευτα υψηλές ταχύτητες. Αντίθετα, αν επεκτείνονται κυρίως μέσω συγχωνεύσεων με άλλες μαύρες τρύπες, κάθε συγχώνευση θα μπορούσε να επιβραδύνει την περιστροφή.

Οι παρατηρήσεις θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν να εξηγηθεί, πώς σχηματίζονται οι πίδακες (jets) των μαύρων τρυπών, οι οποίοι συγκαταλέγονται στις μεγαλύτερες και ισχυρότερες δομές που παράγονται από τους γαλαξίες. Οι πίδακες διοχετεύουν τεράστιες στήλες αερίου έξω από τους γαλαξίες, επιβραδύνοντας τον σχηματισμό νέων άστρων και περιορίζοντας την ανάπτυξη των γαλαξιών. Με τη σειρά του αυτό μπορεί να δημιουργήσει πυκνές περιοχές ύλης που προκαλούν εκρήξεις αστρογένεσης πέρα από τον γαλαξία-ξενιστή.

«Ο Μ87 εκτοξεύει αυτούς τους τεράστιους πίδακες, που διαπερνούν ολόκληρο τον γαλαξία», είπε η Μάρκοφ. «Μπορούν να αλλάξουν ολόκληρη την εξέλιξη του γαλαξία και ακόμη και των γύρω γαλαξιών».

Παρότι η εκστρατεία κινηματογράφησης θα πραγματοποιηθεί την άνοιξη, ο τεράστιος όγκος δεδομένων που θα παραχθεί από τα τηλεσκόπια, σημαίνει ότι οι επιστήμονες θα χρειαστεί να περιμένουν μέχρι το καλοκαίρι της Ανταρκτικής, για να μπορέσουν να σταλούν φυσικά οι σκληροί δίσκοι στη Γερμανία και στις ΗΠΑ για επεξεργασία. Έτσι, είναι πιθανό να περάσει αρκετός καιρός, μέχρι να μπορέσει ο υπόλοιπος κόσμος να δει τη μαύρη τρύπα «εν δράσει».

Με πληροφορίες από Guardian