Αστρονόμοι που εξερευνούν το μακρινό σύμπαν με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb, το πιο ισχυρό τηλεσκόπιο της NASA, ανακάλυψαν μια κατηγορία γαλαξιών που προκαλεί σύγχυση.
Μικρές κόκκινες κουκκίδες: Γαλαξίες που μπερδεύουν
Όταν οι αστρονόμοι ανέλυσαν τις πρώτες εικόνες του Webb από τις απομακρυσμένες περιοχές του σύμπαντος, εντόπισαν μια ομάδα γαλαξιών που δεν είχαν ξαναδεί.
Αυτοί οι γαλαξίες — μερικές εκατοντάδες από αυτούς και αποκαλούμενοι Μικρές Κόκκινες Κουκκίδες (Little Red Dots) — είναι πολύ κόκκινοι, συμπαγείς και ορατοί μόνο για περίπου 1 δισεκατομμύριο χρόνια κοσμικής ιστορίας.
Οι Μικρές Κόκκινες Κουκκίδες μπερδεύουν τους αστρονόμους, επειδή μοιάζουν με διαφορετικά αστροφυσικά αντικείμενα. Είναι είτε γαλαξίες εξαιρετικής μάζας είτε μετρίου μεγέθους γαλαξίες, καθένας με μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον πυρήνα του.
Βίντεο
Η ανάλυση των φασμάτων και των εκπομπών X-ray
Αστρονόμοι αναλύουν το φως που φτάνει από απομακρυσμένους γαλαξίες για να αξιολογήσουν τις φυσικές τους ιδιότητες, όπως τον αριθμό των αστεριών που περιέχουν.
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις ιδιότητες του φωτός τους για να μελετήσουμε τις Μικρές Κόκκινες Κουκκίδες και να κατανοήσουμε αν αποτελούνται από πολλούς αστέρες ή αν έχουν μια μαύρη τρύπα στο εσωτερικό τους.
Το φως που φτάνει από τους γαλαξίες κυμαίνεται σε μήκος κύματος από μακρά ραδιοκύματα έως ενεργητικές ακτίνες γάμμα. Οι αστρονόμοι αναλύουν το φως σε διαφορετικές συχνότητες και το απεικονίζουν με ένα διάγραμμα, που ονομάζεται φάσμα. Μερικές φορές, το φάσμα περιέχει γραμμές εκπομπής, οι οποίες είναι περιοχές συχνοτήτων όπου παρατηρείται μεγαλύτερη εκπομπή φωτός.
Σε αυτήν την περίπτωση, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το σχήμα του φάσματος για να προβλέψουμε εάν ο γαλαξίας φιλοξενεί μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα και να εκτιμήσουμε τη μάζα της.
Αντίστοιχα, η μελέτη της εκπομπής ακτίνων X από τον γαλαξία μπορεί να αποκαλύψει την παρουσία μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας.
Δύο σενάρια για τις Μικρές Κόκκινες Κουκκίδες
Οι πληροφορίες που έχουν συλλεγεί από τα φάσματα και τις γραμμές εκπομπής των Μικρών Κόκκινων Κουκκίδων έχουν οδηγήσει σε δύο διαφορετικά μοντέλα που εξηγούν τη φύση τους. Αυτά τα αντικείμενα είναι είτε εξαιρετικά πυκνοί γαλαξίες που περιέχουν δισεκατομμύρια αστέρια είτε φιλοξενούν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
Στην πρώτη περίπτωση, οι Μικρές Κόκκινες Κουκκίδες περιέχουν τεράστιες ποσότητες αστεριών — μέχρι 100 δισεκατομμύρια αστέρια. Αυτός ο πυκνός γαλαξίας θα ήταν τόσο γεμάτος όσο μια τεράστια αίθουσα γεμάτη με τον πληθυσμό της Κίνας. Η πυκνότητα των άστρων στον πυρήνα των πυκνότερων είναι τόσο μεγάλη που, αν μπορούσαμε να βρεθούμε εκεί, θα βλέπαμε αστέρια να γεμίζουν ολόκληρο τον ουρανό, χωρίς ούτε μια σπιθαμή κενό χώρου.
Στο σενάριο με τη μαύρη τρύπα, η πλειονότητα των Μικρών Κόκκινων Κουκκίδων εμφανίζει σαφή σημάδια παρουσίας μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στο κέντρο τους. Οι αστρονόμοι μπορούν να εντοπίσουν εάν υπάρχει μια μαύρη τρύπα στον γαλαξία κοιτάζοντας μεγάλες γραμμές εκπομπής στα φάσματά τους, που δημιουργούνται από αέριο γύρω από τη μαύρη τρύπα που περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα.
Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι αυτές οι μαύρες τρύπες είναι υπερβολικά μεγάλες σε σύγκριση με το μέγεθος των συμπαγών γαλαξιών που τις φιλοξενούν. Οι μαύρες τρύπες συνήθως έχουν μάζα περίπου 0,1% της αστρικής μάζας του γαλαξία τους. Αλλά μερικές από αυτές τις Μικρές Κόκκινες Κουκκίδες φιλοξενούν μια μαύρη τρύπα σχεδόν τόσο μεγάλη όσο ολόκληρος ο γαλαξίας τους. Οι αστρονόμοι τις αποκαλούν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, επειδή η ύπαρξή τους αψηφά τη συμβατική αναλογία που παρατηρείται συνήθως στους γαλαξίες.
Η ερμηνεία για τις μαύρες τρύπες
Η ύπαρξη υπερμεγέθων μαύρων τρυπών μπορεί να μην είναι πρόβλημα για την κατανόηση του σύμπαντος, αλλά μάλλον η καλύτερη ένδειξη για το πώς γεννήθηκαν οι πρώτες μαύρες τρύπες στο σύμπαν.
Αν οι πρώτες μαύρες τρύπες που δημιουργήθηκαν ήταν πολύ μεγάλες — περίπου 100.000 φορές τη μάζα του Ήλιου — τα θεωρητικά μοντέλα υποδεικνύουν ότι η αναλογία μάζας μαύρης τρύπας προς μάζα του γαλαξία υποδοχής μπορεί να παραμείνει υψηλή για πολύ καιρό μετά τη δημιουργία.
Πώς μπορούν λοιπόν οι αστρονόμοι να ανακαλύψουν τη πραγματική φύση αυτών των μικρών κηλίδων φωτός που λάμπουν στην αρχή του χρόνου; Χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Webb και πιο ισχυρά τηλεσκόπια X-ray για επιπλέον παρατηρήσεις, θα αποκαλυφθεί τελικά ένα χαρακτηριστικό που οι αστρονόμοι μπορούν να αποδώσουν μόνο σε ένα από τα δύο σενάρια.
Για παράδειγμα, εάν οι αστρονόμοι εντοπίσουν σαφώς εκπομπές X-ray ή ραδιοκύματα, ή υπέρυθρο φως που εκπέμπεται γύρω από το σημείο όπου μπορεί να βρίσκεται η μαύρη τρύπα, θα ξέρουν ότι η υπόθεση της μαύρης τρύπας είναι η σωστή.
VIA: FoxReport.gr
