Πέφτει φως σε ένα κοσμικό φαινόμενο για το οποίο οι επιστήμονες γνωρίζουν ελάχιστα πράγματα.
Αστρονόμοι ίσως έγιναν μάρτυρες της γέννησης μιας ολοκαίνουργιας μαύρης τρύπας σε γειτονικό μας γαλαξία προσφέροντας μία από τις πιο καθαρές μέχρι σήμερα εικόνες για το πώς ορισμένα άστρα καταρρέουν αθόρυβα και δημιουργούν αυτά τα μυστηριώδη κοσμικά τέρατα ενώ η συνήθης διαδικασία βασίζεται στην καταστροφή του άστρου μετά από έκρηξη τύπου σουπερνόβα.
Εξετάζοντας αρχειακά δεδομένα από την αποστολή NEOWISE της NASA, μια ομάδα με επικεφαλής τον αστρονόμο του Πανεπιστημίου Κολούμπια Κισαλέι Ντε ανακάλυψε ότι ένα από τα λαμπρότερα άστρα του γαλαξία της Ανδρομέδας παρουσίασε μια μυστηριώδη αύξηση φωτεινότητας πριν από περίπου μια δεκαετία, έπειτα εξασθένησε δραματικά και τελικά εξαφανίστηκε.
Το άστρο με την ονομασία M31-2014-DS1 βρισκόταν περίπου 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη και είχε μάζα μόλις 13 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου σχετικά μικρή για τα συνήθη δεδομένα σχηματισμού μαύρων τρυπών σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».
«Παρατηρήσεις σαν κι αυτές αρχίζουν επιτέλους να αλλάζουν το μακροχρόνιο παράδειγμα ότι μόνο τα πολύ μεγάλα άστρα μετατρέπονται σε μαύρες τρύπες. Αν επιβεβαιωθεί η ανακάλυψη, πρόσθεσε αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν πολύ περισσότερες μαύρες τρύπες εκεί έξω απ’ όσες υπολογίζαμε μέχρι τώρα» λέει ο Ντε.
Πριν εξαφανιστεί το άστρο έλαμπε περίπου 100, 000 φορές πιο έντονα από τον Ήλιο. Οι ερευνητές παρομοίασεαν τη σημασία του με εκείνη του Μπετελγκέζ, του γνωστού ερυθρού υπεργίγαντα στον αστερισμό του Ωρίωνα. «Αν ο Μπετελγκέζ χανόταν από τον ουρανό μέσα σε λίγα χρόνια είπε θα ήταν πραγματικά σοκαριστικό, γιατί ο Ωρίωνας δεν θα έμοιαζε πια όπως τον ξέρουμε» αναφέρει ο Ντε.
Η παρατήρηση
Η ομάδα εντόπισε αρχικά την παράξενη συμπεριφορά του M31-2014-DS1 σε δεδομένα της αποστολής NEOWISE. Γύρω στο 2014 το άστρο έγινε πιο φωτεινό στο υπέρυθρο φως άρχισε να εξασθενεί απότομα το 2016 και μέχρι το 2023 είχε ουσιαστικά εξαφανιστεί μειώνοντας τη φωτεινότητά του στο ένα δεκάκις χιλιοστό της αρχικής.
Το 2023 ενώ ο Ντε πραγματοποιούσε παρατηρήσεις στο W. M. Keck Observatory στη Χαβάη διαπίστωσε ότι το άστρο δεν φαινόταν καθόλου. Επιπλέον παρατηρήσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και άλλα επίγεια αστεροσκοπεία επιβεβαίωσαν ότι είχε πράγματι χαθεί. «Άστρα τόσο φωτεινά και τόσο ογκώδη δεν εξαφανίζονται απλώς τυχαία μέσα στο σκοτάδι» λέει ο Ντε.
Σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται όταν πολύ μεγάλα άστρα εξαντλούν τα πυρηνικά τους καύσιμα και εκρήγνυνται ως υπερκαινοφανείς αφήνοντας πίσω τους είτε ένα άστρο νετρονίων είτε μια μαύρη τρύπα. Στην περίπτωση του M31-2014-DS1 όμως φαίνεται πως σχηματίστηκε μαύρη τρύπα χωρίς καμία θεαματική έκρηξη.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ο μικρός, πυκνός πυρήνας του άστρου κατέρρευσε μέσα σε λίγες ώρες σχηματίζοντας μαύρη τρύπα. Αυτό που παρατηρείται σήμερα είναι μια αμυδρή υπέρυθρη λάμψη από σκόνη και αέριο που περιφέρονται γύρω από τη νεογέννητη μαύρη τρύπα σχηματίζοντας έναν περιστρεφόμενο δίσκο που την τροφοδοτεί σταδιακά.
Επειδή ο γαλαξίας της Ανδρομέδας βρίσκεται σχετικά κοντά σε κοσμική κλίμακα τα υπολείμματα αυτά θα παραμείνουν ορατά σε ισχυρά παρατηρητήρια όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb Space. Ωστόσο η άμεση απεικόνιση της ίδιας της μαύρης τρύπας όπως έχει επιτευχθεί για πολύ μεγαλύτερες μέσω του Event Horizon Telescope δεν είναι εφικτή σε αυτή την περίπτωση με την τρέχουσα τεχνολογία λόγω του μικρού της μεγέθους.
Η ομάδα χρησιμοποίησε επίσης το Chandra X-ray Observatory για να αναζητήσει ακτίνες Χ από θερμό αέριο κοντά στη μαύρη τρύπα. Δεν ανιχνεύθηκαν ακτίνες Χ κάτι που θεωρήθηκε αναμενόμενο καθώς το περιβάλλον είναι ακόμη πολύ πυκνό ώστε να επιτρέπει τη διαφυγή της ακτινοβολίας.
Τα ευρήματα προσφέρουν και έναν νέο τρόπο εντοπισμού παρόμοιων γεγονότων. Αντί να παρακολουθούν δισεκατομμύρια άστρα για να δουν ποια εξαφανίζονται οι αστρονόμοι μπορούν να αναζητούν σύντομες υπέρυθρες εκλάμψεις πιθανές ενδείξεις ότι ένα άστρο πρόκειται να καταρρεύσει αθόρυβα. «Είναι ουσιαστικά όσο πιο κοντά μπορούμε να φτάσουμε στο να δούμε τον θάνατο ενός μεγάλου άστρου και τελικά μας μαθαίνει περισσότερα για τη φυσική των άστρων ακριβώς επειδή δεν υπήρξε έκρηξη» εξηγεί ο Ντε.
