Εντυπωσιακά ευρήματα για το πώς καταστρέφουν την ύλη οι μελανές οπές.
Το Σύμπαν είναι γεμάτο θεαματικά και βίαια γεγονότα, αλλά λίγα είναι πιο δραματικά από μια μαύρη τρύπα που διαλύει ένα άστρο. Τώρα, χάρη σε προηγμένες προσομοιώσεις υπολογιστών, οι επιστήμονες βλέπουν από κοντά πώς μπορεί να μοιάζει αλλά και να ακούγεται αυτή η κοσμική καταστροφή.
Μια ομάδα αστρονόμων, με επικεφαλής τον θεωρητικό αστροφυσικό Ελίας Μοστ του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια (Caltech), μοντελοποίησε τα δραματικά τελευταία χιλιοστά του δευτερολέπτου πριν ένα άστρο νετρονίων (ο απίστευτα πυκνός πυρήνας ενός άστρου που εξερράγη) καταβροχθιστεί από μια μαύρη τρύπα.
Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal Letters» και δείχνουν ότι σε αυτές τις τελευταίες στιγμές, η επιφάνεια του άστρου σπάει όπως το έδαφος κατά τη διάρκεια ενός σεισμού. Λίγο πριν το άστρο νετρονίων εξαφανιστεί στην άβυσσο της μαύρης τρύπας, μερικά από τα πιο ισχυρά κρουστικά κύματα που γνωρίζουμε θα εκραγούν προς τα έξω σε ένα είδος βίαιου, τελευταίου αποχαιρετισμού. Η εργασία της ερευνητικής ομάδας προβλέπει επίσης τα είδη των σημάτων που μπορεί να στείλει αυτή η κοσμική σύγκρουση στο Διάστημα, σήματα που οι αστρονόμοι που θα μπορούσαν μια μέρα να ανιχνεύσουν είτε με επίγεια είτε με διαστημικά τηλεσκόπια.
«Πριν από αυτήν την προσομοίωση, οι άνθρωποι πίστευαν ότι μπορούσες να σπάσεις ένα αστέρι νετρονίων σαν ένα αυγό, αλλά ποτέ δεν ρωτούσαν αν μπορούσες να ακούσεις το σπάσιμο. Η εργασία μας προβλέπει ότι, ναι, μπορούσες να το ακούσεις ή να το ανιχνεύσεις ως ραδιοσήμα» λέει ο Μοστ.
Το φαινόμενο
Η προσομοίωση δείχνει ότι λίγο πριν το άστρο νετρονίων… καταποθεί, η τεράστια βαρύτητα της μαύρης τρύπας διαπερνά την επιφάνειά του, προκαλώντας βίαιους αστρικούς σεισμούς. Αυτό προκαλεί κυματισμούς και συστροφές στο πανίσχυρο μαγνητικό πεδίο του άστρου παράγοντας αυτό που οι αστρονόμοι ονομάζουν κύματα Alfvén.
Στη συνέχεια αυτά τα κύματα μετατρέπονται σε μια ισχυρή έκρηξη, εκπέμποντας μια έκρηξη ραδιοκυμάτων γνωστή ως ταχεία έκρηξη ραδιοκυμάτων (FRB). Το επερχόμενο δίκτυο δύο χιλιάδων ραδιοκεραιών του Caltech στη Νεβάδα μπορεί μια μέρα να είναι αρκετά ευαίσθητο για να ανιχνεύσει αυτές τις τελικές εκρήξεις σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα.
Στη συνέχεια, καθώς εξαφανίζεται μέσα στη μαύρη τρύπα, η προσομοίωση αποκαλύπτει «τεράστια κύματα κλονισμού» ακόμη πιο δυνατά από αυτά που προκαλούνται από την αρχική ρωγμή που εκρήγνυται προς τα έξω. Αυτά τα κύματα μπορούν επίσης να δημιουργήσουν ανιχνεύσιμα ραδιοσήματα, επιτρέποντας ενδεχομένως στους αστρονόμους να πιάσουν δύο ξεχωριστές εκρήξεις από μια σύγκρουση ενός μόνο άστρου νετρονίων με μια μαύρη τρύπα.
«Αυτό ξεπερνά τα υπάρχοντα μοντέλα για το φαινόμενο. Είναι μια πραγματική προσομοίωση που περιλαμβάνει όλη τη σχετική Φυσική που συμβαίνει όταν το άστρο νετρονίων σπάει σαν αυγό» αναφέρει η κ. Κατερίνα Χατζηιωάννου, επίκουρη καθηγήτρια Φυσικής στο Caltech και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης.
Η προσομοίωση προβλέπει επίσης τον πιθανό σχηματισμό ενός σπάνιου, υποθετικού αντικειμένου γνωστού ως πάλσαρ μαύρης τρύπας. Τα παραδοσιακά πάλσαρ είναι περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων που εκπέμπουν δέσμες ακτινοβολίας και η νέα μελέτη υποδηλώνει ότι μια μαύρη τρύπα θα μπορούσε να μιμηθεί για λίγο αυτή τη συμπεριφορά ενώ καταναλώνει ένα άστρο νετρονίων.
Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει επειδή, καθώς η μαύρη τρύπα κατακλύζει το άστρο νετρονίων έλκει επίσης το μαγνητικό πεδίο του άστρου. «Αλλά πρέπει να απαλλαγεί από αυτό. Αυτό που δείχνει η προσομοίωση είναι ότι στην πραγματικότητα το κάνει αυτό με τρόπο που σχηματίζει μια κατάσταση που μοιάζει με πάλσαρ» εξηγεί ο Μοστ.
Αυτά τα πάλσαρ μαύρης τρύπας θα διαρκούσαν μόνο ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, αλλά θα μπορούσαν να εκπέμπουν μια σύντομη έκρηξη ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας ή ακτίνων γάμμα, μια αδιαμφισβήτητη υπογραφή του βίαιου τέλους ενός άστρου σύμφωνα με τη νέα μελέτη.
Naftemporiki.gr
