Το «Death Star» του Σύμπαντος: Μια μαύρη τρύπα 100 τρισεκατομμύρια φορές πιο καταστροφική

Οι επιστήμονες βρέθηκαν αντιμέτωποι με ένα φαινόμενο που προκαλεί δέος ακόμα και στους πιο έμπειρους παρατηρητές του Διαστήματος. Μια υπερμαζική μαύρη τρύπα, η οποία «κατάπιε» ένα άστρο πριν από μερικά χρόνια, συνεχίζει να εκπέμπει ενέργεια με ρυθμούς που αψηφούν τις αρχικές προβλέψεις.

Το συμβάν, γνωστό ως AT2018hyz, έχει εξελιχθεί σε μία από τις πιο ισχυρές πηγές ενέργειας που έχουν καταγραφεί ποτέ, οδηγώντας τους ερευνητές σε συγκρίσεις που αγγίζουν τα όρια του μύθου: η καταστροφική του ισχύς υπολογίζεται ότι είναι έως και 100 τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του διαβόητου... Death Star από το σύμπαν του Star Wars.

Το χρονικό μιας «καθυστερημένης» έκρηξης

Η ιστορία ξεκινά το 2018, όταν το πρόγραμμα All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASASS-SN) εντόπισε για πρώτη φορά το φαινόμενο. Αρχικά, κατεγράφη ως ένα τυπικό Συμβάν Παλιρροϊκής Διαταραχής (Tidal Disruption Event - TDE). Τα φαινόμενα αυτά συμβαίνουν όταν ένα άστρο πλησιάζει επικίνδυνα κοντά σε μια υπερμαζική μαύρη τρύπα, με αποτέλεσμα οι παλιρροϊκές δυνάμεις να το διαλύσουν βίαια, μετατρέποντάς το σε μια μακρόστενη λωρίδα αερίων – μια διαδικασία που οι αστροφυσικοί αποκαλούν γλαφυρά «spaghettification».

Ωστόσο, το AT2018hyz έκρυβε μια έκπληξη. Ενώ συνήθως τέτοια φαινόμενα εκπέμπουν την ενέργειά τους άμεσα, στη συγκεκριμένη περίπτωση επικράτησε σιωπή για χρόνια. Μόλις το 2022, η Yvette Cendes, Επίκουρη Καθηγήτρια Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον, παρατήρησε κάτι ασυνήθιστο: η περιοχή είχε αρχίσει ξαφνικά να εκπέμπει τεράστιες ποσότητες ραδιοκυμάτων.

Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, η ενέργεια που εκλύεται δεν μειώνεται, αλλά αντίθετα αυξάνεται δραματικά. Σήμερα, το αντικείμενο είναι 50 φορές πιο φωτεινό στα ραδιοκύματα απ’ ό,τι ήταν κατά την αρχική του ανίχνευση, και οι προβλέψεις δείχνουν ότι αυτή η αυξητική τάση θα συνεχιστεί μέχρι την κορύφωσή της το 2027.

Πιο ισχυρό από κάθε φαντασία

Για να γίνει κατανοητό το μέγεθος της ενέργειας που απελευθερώνεται, οι ερευνητές κατέφυγαν σε μια αναλογία βγαλμένη από την επιστημονική φαντασία, αλλά βασισμένη σε σκληρά μαθηματικά δεδομένα. Υπολογίζοντας την ενέργεια του Death Star – του υπερόπλου που κατέστρεψε τον πλανήτη Alderaan στο Star Wars – και συγκρίνοντάς την με το AT2018hyz, τα αποτελέσματα προκαλούν ίλιγγο.

Η μαύρη τρύπα εκπέμπει ενέργεια που ισοδυναμεί με τουλάχιστον ένα τρισεκατομμύριο φορές την ισχύ του Death Star. Μάλιστα, τα ανώτερα όρια των υπολογισμών εκτοξεύουν αυτό το νούμερο στις 100 τρισεκατομμύρια φορές. Στην πραγματικότητα, η ενέργεια αυτή είναι συγκρίσιμη με τις εκλάμψεις ακτίνων γάμμα (Gamma-Ray Bursts), τις πιο βίαιες και ενεργοβόρες εκρήξεις που γνωρίζουμε στο σύμπαν.

Η επικεφαλής της έρευνας, Yvette Cendes, δήλωσε χαρακτηριστικά πως πρόκειται για κάτι εξαιρετικά ασυνήθιστο, καθώς δεν υπάρχει προηγούμενο καταγεγραμμένο φαινόμενο με τέτοια σταθερή και μακροχρόνια αύξηση της φωτεινότητας χρόνια μετά το αρχικό συμβάν.

Τα σενάρια της καθυστέρησης

Το μεγάλο ερώτημα που απασχολεί την επιστημονική κοινότητα είναι: Γιατί τώρα; Γιατί η μαύρη τρύπα «περίμενε» χρόνια πριν αρχίσει να «ουρλιάζει» στο φάσμα των ραδιοκυμάτων; Οι ερευνητές εξετάζουν δύο βασικά σενάρια:

1. Καθυστερημένη Σφαιρική Εκροή: Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, τα υλικά του κατεστραμμένου άστρου εκτοξεύτηκαν περίπου 620 ημέρες μετά την καταστροφή, δημιουργώντας ένα κύμα που τώρα γίνεται ορατό καθώς επεκτείνεται.
2. Πίδακας Εκτός Άξονα (Off-axis Jet): Αυτό είναι ίσως το πιο ενδιαφέρον σενάριο. Εδώ, η μαύρη τρύπα εκτόξευσε έναν πίδακα σωματιδίων (jet) που ταξιδεύει με σχετικιστικές ταχύτητες (κοντά στην ταχύτητα του φωτός). Επειδή όμως ο πίδακας δεν "κοιτούσε" απευθείας προς τη Γη, η ακτινοβολία του ήταν αρχικά αόρατη λόγω φαινομένων σχετικότητας. Καθώς ο πίδακας επιβραδύνει και διαπλατύνεται, η ακτινοβολία του φτάνει πλέον σε εμάς με αυξανόμενη ένταση.

Τι σημαίνει αυτό για το μέλλον της αστρονομίας

Η περίπτωση του AT2018hyz αποτελεί μια κρίσιμη ένδειξη ότι το Σύμπαν είναι γεμάτο από δυναμικά φαινόμενα που μας διαφεύγουν επειδή απλώς «δεν κοιτάμε τη σωστή στιγμή». Όπως επισημαίνει η Cendes, ο ανταγωνισμός για χρόνο παρατήρησης στα μεγάλα τηλεσκόπια είναι τεράστιος. Αν δεν υπήρχε η επιμονή της ομάδας να επανεξετάσει ένα «παλιό» συμβάν, αυτή η κοσμική καταιγίδα θα είχε περάσει απαρατήρητη.

Το γεγονός ότι βρέθηκε μία τέτοια περίπτωση αυξάνει στατιστικά την πιθανότητα να υπάρχουν πολλές ακόμη παρόμοιες «σιωπηλές» μαύρες τρύπες που ενεργοποιούνται ετεροχρονισμένα. Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει τον δρόμο για νέες προτάσεις έρευνας, οι οποίες πλέον θα έχουν τη βαρύτητα να διεκδικήσουν πολύτιμο χρόνο στα ραδιοτηλεσκόπια παγκοσμίως.

Η επιστημονική ομάδα συνεχίζει τις παρατηρήσεις σε πολλαπλές συχνότητες, παρακολουθώντας την εξέλιξη της εκροής και του περιβάλλοντος χώρου γύρω από τη μαύρη τρύπα. Με την κορύφωση του φαινομένου να αναμένεται το 2027, το AT2018hyz θα συνεχίσει να προσφέρει πολύτιμα δεδομένα για τη συμπεριφορά των υλικών κάτω από ακραίες βαρυτικές συνθήκες.