Για χρόνια οι αστρονόμοι προσπαθούσαν να καταλάβουν γιατί οι μεγαλύτερες μαύρες τρύπες στο Σύμπαν αναπτύσσονται πολύ πιο αργά τα τελευταία 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Μια νέα μελέτη δίνει μια πιθανή απάντηση σε αυτό το αίνιγμα: απλώς έχουν έλλειψη… τροφίμων.
Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες έχουν τεράστια βαρυτική δύναμη, που τους επέτρεψε να αυξηθούν σε μάζα εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου μέσα στα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Ωστόσο, από την περίοδο που είναι γνωστή ως «κοσμικό μεσημέρι» όταν το Σύμπαν ήταν μικρότερο από το ένα τέταρτο της σημερινής του ηλικίας η ανάπτυξή τους επιβραδύνεται συνεχώς.
Οι επιστήμονες αναρωτιόνταν αν αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχουν λιγότερες μαύρες τρύπες που τρέφονται ενεργά ή αν κάποια εξωτερική δύναμη περιορίζει την ανάπτυξή τους. Η νέα έρευνα υποδεικνύει ότι η πραγματική αιτία είναι πιο απλή, υπάρχει λιγότερη ύλη διαθέσιμη για να καταναλώσουν.
Όπως εξηγούν οι ερευνητές οι μαύρες τρύπες δεν αναπτύσσονται πιο αργά επειδή είναι λιγότερες ή μικρότερες αλλά επειδή καταναλώνουν ύλη με πολύ χαμηλότερο ρυθμό. Η μελέτη της ανάπτυξης των μαύρων τρυπών είναι σημαντική για την κατανόηση της εξέλιξης των γαλαξιών και της δημιουργίας άστρων καθώς οι μαύρες τρύπες και οι γαλαξίες τους εξελίσσονται μαζί. Το μέγεθός τους σχετίζεται επίσης με τη συνολική μάζα των άστρων και την κίνησή τους στο κεντρικό και συνήθως πιο πυκνό τμήμα ενός γαλαξία.
Η ανακάλυψη
Για να μετρήσουν πώς άλλαξε η ανάπτυξη των μαύρων τρυπών με τον χρόνο οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δεδομένα από εννέα αστρονομικές έρευνες βασισμένες κυρίως σε παρατηρήσεις ακτίνων Χ από διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Chandra, το XMM-Newton και το eROSITA. Οι ακτίνες Χ αποτελούν ιδανικό τρόπο ανίχνευσης της ανάπτυξης των μαύρων τρυπών επειδή παράγονται έντονα όταν αυτές «τρέφονται» με ύλη και μπορούν να διαπεράσουν αέρια και σκόνη.
Συνολικά, οι ερευνητές ανέλυσαν δεδομένα από περίπου 1,3 εκατομμύρια γαλαξίες και 8.000 ενεργές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Εξέτασαν τρεις βασικές πιθανότητες: αν οι σύγχρονες μαύρες τρύπες καταναλώνουν λιγότερη ύλη, αν είναι μικρότερες ή αν υπάρχουν λιγότερες ενεργές συνολικά. Το συμπέρασμα ήταν ότι η μείωση της ανάπτυξης οφείλεται κυρίως στη μείωση του ψυχρού αερίου — της βασικής «τροφής» τους — μετά το κοσμικό μεσημέρι, περίπου πριν από 10 δισεκατομμύρια χρόνια.
Η μείωση αυτή είναι σημαντική: οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ο ρυθμός ανάπτυξης έχει πέσει περίπου κατά 22 φορές. Αν και η μελέτη δεν εξηγεί πλήρως γιατί οι μαύρες τρύπες αναπτύχθηκαν τόσο γρήγορα στο πολύ πρώιμο Σύμπαν καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της κοσμικής ιστορίας περίπου το 75%.
Στο μέλλον οι επιστήμονες σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν ακόμη περισσότερα δεδομένα για να μελετήσουν μεγαλύτερους πληθυσμούς μαύρων τρυπών, συμπεριλαμβανομένων πολύ παλαιών ή «κρυμμένων» πίσω από πυκνή σκόνη και αέρια. Τέλος, τα ευρήματα επιβεβαιώνουν ότι η εποχή της ραγδαίας ανάπτυξης των υπερμεγεθών μαύρων τρυπών έχει περάσει. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ο αριθμός τους είχε σχεδόν σταθεροποιηθεί ήδη πριν από περίπου 7 δισεκατομμύρια χρόνια και δεν αναμένεται να αυξηθεί σημαντικά στο μέλλον.
Naftemporiki.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου