Σύμφωνα με τα νέα δεδομένα του Διαστημικού Τηλεσκοπίου James Webb

Οι αστρονόμοι, χρησιμοποιώντας το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb, ίσως να βρίσκονται κοντά στη λύση του μυστηρίου των «μικρών κόκκινων κουκκίδων» στο αρχέγονο σύμπαν. Μελετώντας ένα από αυτά τα παράξενα αντικείμενα, με την ονομασία GLIMPSE-17775, βρήκαν ενδείξεις ότι πρόκειται για ένα «άστρο μαύρης τρύπας», μια υπερμαζική μαύρη τρύπα που τρέφεται αχόρταγα και αναπτύσσεται, τυλιγμένη σε ένα πυκνό νέφος μερικώς ιονισμένου αερίου. Ωστόσο, αυτή η ερμηνεία αποτελεί μία από τις επικρατέστερες επιστημονικές υποθέσεις και όχι οριστική απόδειξη για όλα τα παρόμοια αντικείμενα. Επισημαίνεται ότι ο όρος «άστρο μαύρης τρύπας» χρησιμοποιείται μεταφορικά και δεν πρέπει να συγχέονται με τα «αντικείμενα Thorne–Zytkow», τα οποία έχουν μάζα 10-20 ηλιακών μαζών και κρύβουν στον πυρήνα τους ένα άστρο νετρονίων. Στην πραγματικότητα, ο όρος περιγράφει ένα θεωρητικό σύστημα μαύρης τρύπας και περιβάλλοντος αερίου και όχι ένα άστρο με την κυριολεκτική έννοια. Οι μικρές κόκκινες κουκκίδες του πρωίμου σύμπαντος είναι οντότητες γαλαξιακής κλίμακας, με εκατομμύρια ηλιακές μάζες που περιέχουν μια υπερμαζική μαύρη τρύπα.

Οι μικρές κόκκινες κουκκίδες ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το καλοκαίρι του 2022, όταν το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb άρχισε να στέλνει δεδομένα στη Γη. Ορισμένοι επιστήμονες υποστήριζαν ότι «κατέρριψαν την κοσμολογία» επειδή εμφανίζονται περίπου 600 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αλλά φαίνεται να εξαφανίζονται πριν το σύμπαν φτάσει στην ηλικία των 2 δισεκατομμυρίων ετών. Σήμερα θεωρείται πιο πιθανό ότι δεν εξαφανίζονται πραγματικά, αλλά μεταβάλλονται και παύουν να αναγνωρίζονται ως τέτοια στις παρατηρήσεις.

Σύμφωνα όμως με τα νεώτερα δεδομένα οι αστροφυσικοί θεωρούν ότι οι μικρές κόκκινες κουκκίδες σχηματίστηκαν περίπου 200 με 500 εκατομμύρια χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη όταν τεράστια νέφη αρχέγονου υδρογόνου (κυρίως) και ήλίου κατέρρευσαν βαρυτικά δημιουργώντας «σπόρους» μαύρων τρυπών. Η εικόνα αυτή βασίζεται σε θεωρητικά μοντέλα και δεν είναι η μοναδική ερμηνεία που εξετάζεται για την προέλευση αυτών των αντικειμένων.

Στο επόμενο στάδιο (600 με 1500 εκατομμύρια χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη), το στάδιο που παρατηρεί το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, η νεαρή μαύρη τρύπα βρίσκεται στο κέντρο ενός γαλαξία που μόλις σχηματίζεται. Η μαύρη τρύπα «καταπίνει» αέριο με ρυθμούς που ξεπερνούν το όριο Eddington (δηλαδή το θεωρητικό φυσικό όριο του πόσο γρήγορα μπορεί ένα ουράνιο σώμα να απορροφήσει ύλη, πριν η ίδια του η ακτινοβολία αρχίσει να την διώχνει μακριά). Όλη αυτή η δραστηριότητα προσελκύει τεράστιες ποσότητες σκόνης και αερίου, δημιουργώντας ένα αδιαπέραστο πέπλο. Η μαύρη τρύπα γιγαντώνεται στα κρυφά και εμείς βλέπουμε μόνο μια «μικρή κόκκινη κουκκίδα» λόγω της σκόνης και της μετατόπισης προς το ερυθρό. Καθώς η μαύρη τρύπα μεγαλώνει υπερβολικά, η ένταση της ακτινοβολίας και οι ισχυροί «άνεμοι» που πηγάζουν από την περιοχή γύρω από τη μαύρη τρύπα αρχίζουν να λειτουργούν σαν κοσμικός φυσητήρας. Έτσι διαλύεται και απομακρύνεται το παχύ κουκούλι αερίων και σκόνης που την περιέβαλλε.

Μόλις το «κουκούλι» καθαρίσει, η μαύρη τρύπα αποκαλύπτεται στο σύμπαν σε όλο της το μεγαλείο. Πλέον παύει να είναι μια σκοτεινή κόκκινη κουκκίδα. Μπορεί να εξελιχθεί σε κβάζαρ, ένα λαμπρό, μπλε-λευκό αντικείμενο που επισκιάζει ολόκληρο τον γαλαξία του. Τελικά, η μαύρη τρύπα «ηρεμεί» και ο γαλαξίας γύρω της παίρνει την τελική, ώριμη μορφή του (όπως ο δικός μας Γαλαξίας ή ο γαλαξίας της Ανδρομέδας). Γι’ αυτό οι κόκκινες κουκκίδες φαίνεται να «εξαφανίζονται» μετά τα 2 δισεκατομμύρια χρόνια. Στην πραγματικότητα απλώς αλλάζουν μορφή!

Εν κατακλείδι, οι «μικρές κόκκινες κουκκίδες», φαίνονται μικρές γιατί στο τηλεσκόπιο James Webb δεν παρουσιάζουν την γνώριμη, εκτεταμένη δομή ενός γαλαξία. Εμφανίζονται ως συμπαγείς, μικροσκοπικές κουκκίδες, ακριβώς επειδή η κολοσσιαία ενέργεια που εκπέμπεται προκύπτει από μια πολύ περιορισμένη περιοχή: τον πυκνό πυρήνα γύρω από τη μαύρη τρύπα. Επιπλέον, το φως που εξέπεμπαν αυτά τα σώματα αρχικά ήταν μπλε ή υπεριώδες. Όμως, καθώς περνούσε μέσα από το παχύ πέπλο σκόνης που τα περιέβαλλε, εξαιτίας του φαινομένου της σκέδασης του φωτός, «δραπέτευσε» το κόκκινο φως (πρόκειται για το ίδιο φαινόμενο που χρωματίζει τον ουρανό κόκκινο κατά το ηλιοβασίλεμα). Στη συνέχεια, μέχρι να φτάσει σε εμάς, αυτό το ήδη κοκκινισμένο φως ξεχείλωσε τόσο πολύ, εξαιτίας της κοσμολογικής μετατόπισης προς το ερυθρό (λόγω της διαστολής του σύμπαντος), ώστε να μετατραπεί σε βαθύ υπέρυθρο. Το υπέρυθρο αυτό φως συλλαμβάνεται από το τηλεσκόπιο James Webb, καθώς είναι σχεδιασμένο να «βλέπει» ακριβώς σε αυτό το τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Όταν οι επιστήμονες μετατρέπουν τα αόρατα αυτά δεδομένα σε ορατές εικόνες, τα συγκεκριμένα (πιο μεγάλα) μήκη κύματος τα χρωματίζουν με κόκκινο χρώμα. Έτσι εξηγείται και το επίθετο κόκκινες.

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες:
1. The Deepest GLIMPSE of a Dense Gas Cocoon Enshrouding a Little Red Dot – The Astrophysical Journal – https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ae4ed7
2. James Webb Space Telescope finds evidence the mysterious ‘little red dots’ are black hole stars https://www.space.com/astronomy/black-holes/james-webb-space-telescope-finds-evidence-the-mysterious-little-red-dots-are-black-hole-stars

Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΣΥΜΠΑΝ

Ετικέτες: JAMES WEBB, PHYSICS