Συμπαντικές σχέσεις

Διαβάστε για την ανακάλυψη ενός αστέρα με τροχιά πολύ κοντά σε μία πιθανή Μελανή οπή.  

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν στοιχεία για ένα αστέρι που ταλανίζεται γύρω από μια μαύρη τρύπα με περίοδο περίπου δύο φορές σε μια ώρα. Αυτός μπορεί να είναι ο πιο ¨στενός¨ τροχιακός χορός που έχουμε δει ποτέ με μια πιθανή μαύρη τρύπα και ένα άστρο.

Η ανακάλυψη αυτή έγινε με τη χρήση του Παρατηρητήριου ακτίνων -Χ Τσάντρα της NAΣA (NASA’s Chandra X-ray Observatory), καθώς και της συστοιχίας διαστημικών Ραδιοτηλεσκοπίων NuSTAR της NAΣA, και την Αυστραλιανή Συστοιχία Ραδιοτηλεσκοπίων CSIRO [CSIRO’s Australia Telescope Compact Array (ATCA)].  

Εικόνα: X-ray: NASA/CXC/University of Alberta/A.Bahramian et al.; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss

Το αστρικό αυτό ζευγάρι - γνωστό και σαν δυαδικό σύστημα αστέρων - βρίσκεται στο σφαιρωτό σμήνος 47 Τουκάνας, μία πυκνή συγκέντρωση αστέρων στο Γαλαξία μας περίπου 14.800 έτη φωτός από τη Γη.

Ενώ οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει αυτό το δυαδικό σύστημα για πολλά χρόνια, δεν είχε αποκαλυφθεί πλήρως μέχρι το 2015 όταν παρατηρήσεις που έγιναν με το ραδιοτηλεσκόπιο ΑΣΤC (ATCA) αποκάλυψαν ότι το ζευγάρι αυτό πιθανότατα να περιέχει μια μαύρη τρύπα η οποία αντλεί υλικό από ένα συνοδό άστρο, που το οποίο είναι ένας Λευκός Νάνος, ένα άστρο δηλαδή μικρής μάζας που έχει εξαντλήσει τα περισσότερα ή το σύνολο των πυρηνικών καυσίμων του.

Νέα στοιχεία από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Τσάντρα αυτού του συστήματος, που είναι γνωστό ως Χ9, δείχνουν αλλαγές στην φωτεινότητα των ακτίνων Χ με τον ίδιο τρόπο κάθε 28 λεπτά, η οποία είναι το πιθανό χρονικό διάστημα που χρειάζεται το άστρο να κάνει μια πλήρη τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα. Τα στοιχεία του Δ.Τ. Τσάντρα δείχνουν επίσης αποδείξεις για μεγάλες ποσότητες οξυγόνου στο σύστημα, ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των λευκών νάνων. Ένα ισχυρό επιχείρημα μπορεί ως εκ τούτου να εξαχθεί: Το άστρο αυτό είναι ένας λευκός νάνος, ο οποίος βρίσκεται σε τροχιά γύρω από μαύρη τρύπα, και με μία τροχιακή απόσταση περίπου 2,5 φορές την απόσταση Γης - Σελήνης (384.400 χλμ.).

¨Αυτός ο λευκός νάνος είναι τόσο κοντά στη μαύρη τρύπα που το υλικό ¨αρπάζεται¨ μακριά από το αστέρι και ρίχνεται σε ένα δίσκο ύλης γύρω από τη μαύρη τρύπα πριν από την πτώση του μέσα της¨, δήλωσε ο συντάκτης της σχετικής εργασίας Αράς Μπαχράμιαν (Arash Bahramian) του Πανεπιστημίου της Αλμπέρτα στο Έντμοντον, του Καναδά , και του Κρατικού Πανεπιστημίου του Μίτσιγκαν των ΗΠΑ. ¨Ευτυχώς για αυτό το αστέρι, δεν νομίζουμε ότι θα ακολουθήσει το μονοπάτι προς στη λήθη, αλλά, αντίθετα, θα παραμείνει σε τροχιά¨.

Παρά το γεγονός ότι ο λευκός αυτός νάνος δεν φαίνεται να κινδυνεύει ή να πέφτει μέσα η τέλος πάντων να σπαράσσεται από τη μαύρη τρύπα, η μοίρα του είναι αβέβαιη.

¨Τελικά, έχει αφαιρεθεί τόση πολύ μεγάλη ποσότητα ύλης από αυτόν τον λευκό νάνο αστέρα, που στο τέλος θα καταλήξει να έχει τη μάζα ενός πλανήτη¨, είπε ο συν-συντάκτης της εργασίας  Κρέγκ Χάινκε (Craig Heinke), επίσης από το Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα. ¨Εάν συνεχίσει να χάνει μάζα, αυτός ο λευκός νάνος, μπορεί στο τέλος να εξατμιστεί εντελώς¨.

Πώς όμως αυτή μαύρη τρύπα απέκτησε έναν τόσο κοντινό…σύντροφο; Μια πιθανότητα είναι ότι η μαύρη τρύπα διέλυσε ένα ερυθρό γίγαντα αστέρα, και στη συνέχεια, αέριο από τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού εκτινάχθηκαν από το δυαδικό σύστημα. Ο εναπομείναντας πυρήνας του ερυθρού γίγαντα έγινε λευκός νάνος, ο οποίος στη συνέχεια έγινε συνοδός της μαύρης τρύπας. Στη συνέχεια η τροχιά του δυαδικού συστήματος συρρικνώθηκε, καθώς σημειώθηκαν εκπομπές βαρυτικών κυμάτων, μέχρις ότου τελικά η μαύρη τρύπα άρχισε να τραβά υλικό από τον λευκό νάνο.

Τα βαρυτικά κύματα επί του παρόντος από αυτό το δυαδικό σύστημα, έχουν μια συχνότητα που είναι πολύ ασθενής για να ανιχνευθούν από τον ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων - Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων Συμβολόμετρου Λέιζερ Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory -LIGO, που εντόπισε πρόσφατα βαρυτικά κύματα από τη συγχώνευση μελανών οπών. Πηγές, όπως η X9 θα μπορούσαν δυνητικά να ανιχνευθούν με μελλοντικά παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων  στο Διάστημα.

Μια εναλλακτική εξήγηση για τις παρατηρήσεις αυτές είναι ότι ο λευκός νάνος ήταν μαζί  με ένα αστέρι νετρονίων, αντί για μια μαύρη τρύπα. Σε αυτό το σενάριο, το αστέρι νετρονίων περιστρέφεται πιο γρήγορα, καθώς τραβά υλικό από ένα συνοδό άστρο, μέσω ενός δίσκου ύλης, μια διαδικασία που μπορεί να οδηγήσει το άστρο νετρονίων να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του χιλιάδες φορές κάθε δευτερόλεπτο. Λίγα τέτοια αντικείμενα, που ονομάζονται μεταβατικά πάλσαρ χιλιοστού του δευτερολέπτου (transitional millisecond pulsars), έχουν παρατηρηθεί κοντά στο τέλος αυτής της φάσης της επιταχυνόμενης περιστροφής. Οι συντάκτες αυτής της εργασίας δεν ευνοούν τη πιθανότητα αυτή, καθώς τα μεταβατικά πάλσαρ χιλιοστού του δευτερολέπτου έχουν ιδιότητες που δεν συναντώνται στη περίπτωση της  Χ9, όπως η ακραία μεταβλητότητα στις ακτίνες Χ και στα ραδιοκύματα. Ωστόσο, δεν μπορούν και να απορρίψουν και  αυτή την εξήγηση.

¨Πρόκειται να παρατηρήσουμε προσεκτικά αυτό το δυαδικό σύστημα στο μέλλον, δεδομένου ότι γνωρίζουμε λίγα πράγματα για το πώς θα πρέπει να συμπεριφέρεται ένα τέτοιο ακραίο σύστημα¨, είπε ο συν-συντάκτης της εργασίας Βλάντ Τούντορ (Vlad Tudor) του Πανεπιστημίου Κάρτιν και του Διεθνούς Κέντρου Ράδιο-αστρονομικής Έρευνας στο Πέρθ, της Αυστραλίας. ¨Πρόκειται επίσης, να εξακολουθήσουμε να μελετάμε τα σφαιρωτά σμήνη στο Γαλαξία μας για να εξετάσουμε εάν μπορούμε να ανακαλύψουμε περισσότερα στοιχεία για πολύ κλειστά δυαδικά συστήματα μελανών οπών¨.

Από τον :  Klaus Schmidt την Δευτέρα 13 Μαρτίου 2017 on Mon Mar 13, 2017 με: CfA

Πηγή

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

         

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

Για διορθώσεις, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com