Κύκνος Χ-1: νέα στοιχεία για την «πρώτη» μαύρη τρύπα

Στα μέσα της δεκαετίας του 1960 οι φυσικοί (π.χ. Zel’dovich και Novikov) συνειδητοποίησαν ότι μια μαύρη τρύπα που σχηματίζει ένα διπλό σύστημα με άστρο-συνοδό, θα μπορούσε να προκαλεί την εκπομπή ακτίνων Χ. Ο αστρικός άνεμος που εκπέμπεται από την επιφάνεια του άστρου θα μπορούσε να αιχμαλωτιστεί από το βαρυτικό πεδίο της μαύρης τρύπας. Τα ρεύματα του αερίου του ανέμου γύρω από την μαύρη τρύπα συγκρούονται σφοδρότατα μεταξύ τους, με αποτέλεσμα να θερμαίνονται σε υψηλότατες θερμοκρασίες και να εκπέμπουν ακτίνες Χ. Κατέληξαν λοιπόν στο συμπέρασμα, σε μια εποχή που η ιδέα των μαύρων τρυπών μάλλον συμβάδιζε με την επιστημονική φαντασία, ότι θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε έναν συνδυασμό οπτικών τηλεσκοπίων και τηλεσκοπίων ακτίνων Χ για την αναζήτηση των μαύρων τρυπών. Υποψήφιες μαύρες τρύπες θα ήταν εκείνα τα συστήματα διπλών άστρων των οποίων το ένα μέλος είναι οπτικά μεν ορατό αλλά σκοτεινό στην περιοχή των ακτίνων Χ και το άλλο οπτικά σκοτεινό αλλά λαμπερό στην περιοχή των ακτίνων Χ (μαύρη τρύπα).

Όμως το πρόβλημα των αστρονόμων με τις ακτίνες Χ είναι ότι αυτές δεν διαπερνούν την γήινη ατμόσφαιρα (ευτυχώς γιατί είναι επικίνδυνες για τον άνθρωπο). Στην δεκαετία του 1960 άρχισαν τα πρώτα βήματα της αστρονομίας ακτίνων Χ, θέτοντας ανιχνευτές ακτίνων Χ σε τροχιά γύρω από τη Γη, αρχικά ως πάρεργο της παρακολούθησης των πυρηνικών δοκιμών των ΗΠΑ-Σοβιετικής Ένωσης.

Στη συνέχεια τα τηλεσκόπια ακτίνων Χ ανακάλυψαν πολλές κοσμικές πηγές ακτίνων Χ που πιθανόν να έκρυβαν μαύρες τρύπες. Η πηγή ακτίνων Χ που εντοπίστηκε το 1964 στον αστερισμό του Κύκνου, ήταν η πιο πιθανή περίπτωση να κρύβει μια μαύρη τρύπα και ονομάστηκε Κύκνος Χ-1 (Cygnus X-1).

Aν ξυπνήσετε λίγο μετά κατά τις 5 π.μ. το πρωί (25/2/2021) θα δείτε τον αστερισμό του Κύκνου, όπως φαίνεται στην εικόνα. Ο κόκκινος κύκλος δείχνει την θέση της μαύρης τρύπας Κύκνος Χ-1.

Το 1974 και ενώ ο Κύκνος Χ-1 ήταν στη λίστα των πιθανών μαύρων τρυπών ο Kip Thorne στοιχημάτισε με τον Stephen Hawking υποστηρίζοντας ότι πράγματι επρόκειτο για μαύρη τρύπα. Το στοίχημα ήταν μια συνδρομή στο περιοδικό Penthouse για τον Thorne και μια συνδρομή στο περιοδικό Private Eye για τον Hawking.
Τον Ιούνιο του 1990 ο Hawking παραδέχθηκε την ήττα του, επικυρώνοντάς την με το δακτυλικό του αποτύπωμα, όπως φαίνεται στην εικόνα που ακολουθεί:

Ο Kip S. Thorne (Νόμπελ Φυσικής 2017) δείχνει το κείμενο του στοιχήματος υπογεγραμμένο με το δακτυλικό αποτύπωμα του Hawking.

Νέες παρατηρήσεις δείχνουν πως η μαύρη τρύπα Κύκνος Χ-1 έχει μεγαλύτερη μάζα σε σχέση με αυτή που υπολόγιζαν οι αστρονόμοι μέχρι σήμερα. Επιπλέον είναι και η μαύρη τρύπα με την μεγαλύτερη μάζα που παρατηρήθηκε ποτέ χωρίς τη χρήση βαρυτικών κυμάτων. Στο πλαίσιο της συγκεκριμένης έρευνας, διεθνής ομάδα αστρονόμων χρησιμοποίησε το Very Long Baseline Array (ένα ραδιοτηλεσκόπιο που αποτελείται από 10 πιάτα ανά τις ΗΠΑ) σε συνδυασμό με μια έξυπνη τεχνική για τη μέτρηση αποστάσεων στο διάστημα. «Αν μπορούμε να δούμε το ίδιο αντικείμενο από διαφορετικές τοποθεσίες, μπορούμε να υπολογίσουμε την απόστασή του από εμάς μετρώντας πόσο μακριά εμφανίζεται να κινείται σε σχέση με το φόντο του» είπε ο επικεφαλής ερευνητές, καθηγητής Τζέιμς Μίλερ Τζόουνς από το Curtin University και το ICRAR (International Centre for Radio Astronomy Research).

«Αν κρατήσεις το δάχτυλό σου μπροστά στα μάτια σου και το κοιτάς με ένα μάτι τη φορά, θα αντιληφθείς το δάχτυλό σου να μεταπηδά από το ένα σημείο στο άλλο. Είναι ακριβώς η ίδια αρχή».

«Σε διάστημα έξι ημερών παρατηρήσαμε μια πλήρη επιστροφή της μαύρης τρύπας και χρησιμοποιήσαμε παρατηρήσεις του ίδιου συστήματος με την ίδια συστοιχία τηλεσκοπίων το 2011» είπε ο καθηγητής Μίλερ- Τζόουνς. «Αυτή η μέθοδος και οι δικές μας μετρήσεις δείχνουν πως το σύστημα είναι πιο μακριά από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως, με μια μαύρη τρύπα που είναι σημαντικά μεγαλύτερης μάζας».

Ενώ μέχρι σήμερα η μαύρη τρύπα εθεωρείτο σε απόσταση περίπου 6100 έτη φωτός από τη Γη και μάζα περίπου 15 ηλιακές μάζες, σύμφωνα με τη νέα δημοσίευση ΕΔΩ η απόσταση από τη Γη υπολογίζεται 7175 έτη φωτός και μάζα της ίση με 21,2 ηλιακές μάζες.

Ένας άλλος εκ των ερευνητών, ο καθηγητής Ίλια Μάντελ του Monash University και του ARC Centre of Excellence in Gravitational Wave Discovery (OzGrav) είπε ότι η μάζα της μαύρης τρύπας αυτής είναι τόσο μεγάλη που αμφισβητεί τον τρόπο με τον οποίο οι αστρονόμοι θεωρούν πως σχηματίζονται.
«Τα άστρα χάνουν μάζα στο γύρω περιβάλλον τους μέσω αστρικών ανέμων που φυσούν στην επιφάνειά τους. Μα για να δημιουργηθεί μια μαύρη τρύπα τόσο βαριά, πρέπει να μειώσουμε την ποσότητα μάζας που χάνουν τα φωτεινά άστρα κατά τις ζωές τους» πρόσθεσε. «Η μαύρη τρύπα στο σύστημα Κύκνος Χ-1 άρχισε τη ζωή της ως άστρο με μάζα περίπου 60 φορές αυτή της Γης και κατέρρευσε δεκάδες χιλιάδες χρόνια πριν» είπε. «Είναι έκπληξη το ότι κάνει μια περιστροφή γύρω από το άστρο-σύντροφο κάθε πεντέμισι ημέρες σε απόσταση περίπου το 1/5 αυτής μεταξύ της Γης και του ήλιου».
«Οι νέες αυτές παρατηρήσεις μας λένε ότι η μαύρη τρύπα είναι μάζας εικοσαπλάσιας και άνω αυτής του ήλιου μας- 50% αύξηση σε σχέση με προηγούμενους υπολογισμούς»…
πηγές: naftemporiki.grscitechdaily.com

Διαβάστε σχετικά με τις μαύρες τρύπες, τον «μαύρο κύκνο» και το στοίχημα που έχασε ο Hawking, στο νέο βιβλίο του Στέφανου Τραχανά «Το αμάρτημα της Εύας – Φυσική κάτω από τ’ άστρα και δημιουργική μάθηση»:

Click to access black_holes_trachanas.pdf

 

 



Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ

Ετικέτες: , ,

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: