Αστρονόμοι από το Galactic Center Orbits Initiative του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια (UCLA) ανακάλυψαν μια νέα κατηγορία παράξενων αντικειμένων στο κέντρο του Γαλαξία μας, όχι μακριά από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα η οποία ονομάζεται Τοξότης Α *. Δημοσίευσαν την έρευνά τους στο περιοδικό Nature τεύχος 16 Ιανουάριος 2020.
Η εικόνα αυτή δείχνει τις τροχιές των αντικειμένων G στο κέντρο του Γαλαξία μας, με την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα να υποδεικνύεται με ένα λευκό σταυρό. Τα αστέρια, το αέριο και η σκόνη βρίσκονται στο βάθος.
Από τον Stuart Wolpert
Η εικόνα αυτή δείχνει τις τροχιές των αντικειμένων G στο κέντρο του Γαλαξία μας, με την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα να υποδεικνύεται με ένα λευκό σταυρό. Τα αστέρια, το αέριο και η σκόνη βρίσκονται στο βάθος.
Εικόνα:Anna Ciurlo, Tuan Do/UCLA Galactic Center Group
"Τα αντικείμενα αυτά μοιάζουν με αέριο και συμπεριφέρονται σαν αστέρια", δήλωσε η συν-συγγραφέας της μελέτης Andrea Ghez, ο Lauren B. Leichtman του UCLA, και ο καθηγητής Αστροφυσικής και διευθυντής της ομάδας Galactic Centre Group του UCLA Arthur E. Levine.
Τα νέα αυτά αντικείμενα φαίνονται συμπαγή τις περισσότερες φορές και εκτείνονται όταν οι τροχιές τους τα μεταφέρουν πιο κοντά στη μαύρη τρύπα. Οι τροχιές τους κυμαίνονται χρονικά από περίπου 100 έως 1.000 χρόνια, δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Anna Ciurlo, μεταδιδακτορική ερευνήτρια του UCLA.
Η ερευνητική ομάδα της Ghez αναγνώρισε ένα ασυνήθιστο αντικείμενο στο κέντρο του Γαλαξία μας το 2005, το οποίο αργότερα ονομάστηκε G1. Το 2012, αστρονόμοι στη Γερμανία έκαναν μια αινιγματική ανακάλυψη ενός περίεργου αντικειμένου το οποίο ονομάζεται G2 στο κέντρο του Γαλαξία το οποίο έκανε μια κοντινή προσέγγιση στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα (τον Τοξότη Α *) το 2014. Η Ghez και η ερευνητική της ομάδα πιστεύουν ότι το G2 είναι πιθανότερο δύο αστέρια το ένα δίπλα στο άλλο τα οποία βρίσκονταν σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα, όπου και συγχωνεύθηκαν σχηματίζοντας ένα εξαιρετικά μεγάλο αστέρι, με ένα ασυνήθιστα πυκνό αέριο και σκόνη.
"Τη στιγμή της πλησιέστερης προσέγγισης, το G2 είχε μια πραγματικά περίεργη υπογραφή", ανέφερε η Ghez. "Το είχαμε δει πριν, αλλά δεν φαινόταν πολύ περίεργο μέχρις ότου πλησίασε την μαύρη τρύπα, όπου επιμηκύνθηκε, χάνοντας μεγάλο μέρος του αερίου του. Ξεκίνησε από το να είναι ένα αρκετά αβλαβές αντικείμενο όταν ήταν μακριά από τη μαύρη τρύπα σε ένα πραγματικά τεντωμένο και στρεβλωμένο στην πλησιέστερη προσέγγισή του αντικείμενο χάνοντας το εξωτερικό του κέλυφος, αλλά τώρα γίνεται και πάλι όλο και πιο συμπαγές" .
"Ένα από τα πράγματα εκείνα για τα αντικείμενα G τα οποία έχουν εντυπωσιάσει όλους είναι ότι τα υλικά τα οποία εξάγονται από αυτά λόγω των παλιρροιακών δυνάμεων από την κεντρική μαύρη τρύπα καθώς οι δυνάμεις αυτές τα σαρώνουν, πρέπει αναπόφευκτα να πέσουν μέσα στη μαύρη τρύπα", δήλωσε ο συν-συγγραφέας Mark Morris, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο UCLA. "Όταν συμβαίνει αυτό, μπορεί να δημιουργείται μια εντυπωσιακή παράσταση...πυροτεχνημάτων αφού το υλικό που καταναλώνεται από τη μαύρη τρύπα θα ζεσταθεί και θα εκπέμψει άφθονη ακτινοβολία πριν εξαφανιστεί στον Ορίζοντα Γεγονότων."
Αλλά είναι άραγε τόσο εκκεντρικά τα αντικείμενα G2 και G1, ή είναι μέρος μιας μεγαλύτερης κατηγορίας αντικειμένων; Απαντώντας σε αυτή την ερώτηση, η ερευνητική ομάδα της Ghez αναφέρει την ύπαρξη τεσσάρων επιπλέον αντικειμένων τα οποία καλούνται G3, G4, G5 και G6. Οι ερευνητές έχουν καθορίσει κάθε μία από τις τροχιές τους. Ενώ τα G1 και G2 έχουν παρόμοιες τροχιές, τα τέσσερα νέα αντικείμενα έχουν πολύ διαφορετικές τροχιές.
Η Ghez πιστεύει ότι και τα έξι αυτά αντικείμενα ήταν κάποτε διπλά αστέρια - ένα σύστημα δύο αστεριών που περιστρέφονταν το ενα γύρω από το άλλο - τα οποία συγχωνεύθηκαν λόγω της ισχυρής βαρυτικής δύναμης που ασκούσε πάνω τους η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα. Η συγχώνευση των δύο αστεριών διήρκεσε περισσότερο από 1 εκατομμύριο χρόνια μέχρις ότου ολοκληρωθεί, δήλωσε η Ghez.
Καλλιτεχνική απεικόνιση για τα αντικείμενα G, με τα κοκκινωπά τους κέντρα, τα οποία περιστρέφονται γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας. Η μαύρη τρύπα αντιπροσωπεύεται ως μια σκοτεινή σφαίρα μέσα σε ένα λευκό δακτύλιο (πάνω από το μέσο της απεικόνισης).
Εικόνα: Jack Ciurlo
"Αστρικές συγχωνεύσεις μπορεί να συμβαίνουν στο Σύμπαν πιο συχνά από ό, τι πιστεύαμε, και πιθανότατα είναι αρκετά συνηθισμένα φαινόμενα", δήλωσε η Ghez. "Οι μαύρες τρύπες μπορεί να οδηγήσουν τα διπλά αστέρια σε συγχώνευση. Είναι πιθανό ότι πολλά από τα αστέρια που παρακολουθούμε και δεν κατανοούμε μπορεί να είναι το τελικό προϊόν συγχωνεύσεων οι οποίες αυτή τη στιγμή εξελίσσονται ομαλά. Μάθαμε πώς εξελίσσονται οι γαλαξίες και οι μαύρες τρύπες. Ο τρόπος που τα διπλά αστέρια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους αλλά και με τη μαύρη τρύπα είναι πολύ διαφορετικός από το πώς αλληλεπιδρούν τα μεμονωμένα αστέρια με άλλα μεμονωμένα αστέρια και με τη μαύρη τρύπα".
Ο Ciurlo σημείωσε ότι ενώ το αέριο από το εξωτερικό κέλυφος του G2 έχει τεντωθεί δραματικά, η σκόνη του μέσα στο αέριο δεν έχει τεντωθεί πολύ. "Κάτι πρέπει να το έχει κρατήσει συμπαγές και να του επιτρέπει να επιβιώνει από τη συνάντηση του με τη μαύρη τρύπα", δήλωσε ο Ciurlo. "Αυτό είναι απόδειξη για την ύπαρξη ενός αστρικού αντικειμένου μέσα στο G2."
"Το μοναδικό σύνολο δεδομένων που συγκέντρωσε η ομάδα της καθηγήτριας Ghez σε περισσότερα από 20 χρόνια είναι αυτό που μας επέτρεψε να κάνουμε αυτή την ανακάλυψη", δήλωσε ο Ciurlo. "Έχουμε τώρα έναν πληθυσμό αντικειμένων" G ", οπότε δεν πρόκειται να εξηγήσουμε ένα μοναδικό γεγονός, ένα " one-time event " όπως το G2."
Οι ερευνητές έκαναν παρατηρήσεις από το αστεροσκοπείο W.M. Keck στη Χαβάη χρησιμοποιώντας μια ισχυρή τεχνολογία η οποία βοήθησε την Ghez κάνοντας την πρωτοπόρο στο είδος, και η οποία ονομάζεται Προσαρμοστική Οπτική (adaptive optics). Η μέθοδος αυτή διορθώνει τις στρεβλωτικές επιδράσεις της ατμόσφαιρας της Γης σε πραγματικό χρόνο. Διεξήγαγαν μια νέα ανάλυση από δεδομένα 13 ετών της ομάδας Galactic Centre Orbits Initiative του UCLA .
Τον Σεπτέμβριο του 2019, η ομάδα της Ghez ανέφερε ότι η μαύρη τρύπα γίνεται ολοένα και πιο...πεινασμένη και δεν είναι ξεκάθαρο γιατί. Το τέντωμα του G2 το 2014 φαινόταν να απομακρύνει το αέριο που μπορεί να είχε...καταπιεί πρόσφατα η μαύρη τρύπα, δήλωσε ο Tuan Do, ερευνητής του UCLA και αναπληρωτής διευθυντής της ομάδας Galactic Centre. Οι αστρικές συγχωνεύσεις μπορούν να τροφοδοτήσουν, να ταΐσουν αν θέλετε τη μαύρη τρύπα.
Η ομάδα έχει ήδη εντοπίσει μερικούς άλλους υποψηφίους που μπορεί να είναι μέρος αυτής της νέας κατηγορίας αντικειμένων, και συνεχίζει να τους αναλύει.
Η Ghez σημειώνει ότι το κέντρο του Γαλαξία είναι ένα ακραίο περιβάλλον, σε αντίθεση με τη λιγότερο ταραχώδη γωνιά του σύμπαντος στην οποία ζούμε.
"Η Γη βρίσκεται στα προάστια σε σύγκριση με το κέντρο του Γαλαξία, το οποίο απέχει περίπου 26.000 έτη φωτός", δήλωσε η Ghez. "Το κέντρο του γαλαξία μας έχει πυκνότητα άστρων 1 δις φορές υψηλότερο από τη δική μας κοσμική γειτονιά. Η βαρυτική έλξη είναι πολύ ισχυρότερη. Τα μαγνητικά πεδία είναι πιο ακραία. Το κέντρο του γαλαξία είναι εκεί όπου συμβαίνει ακραία αστροφυσική - τα X-sports * της αστροφυσικής. "
Η Ghez δήλωσε ότι η έρευνα αυτή θα μας βοηθήσει στη διδαχή για το τι συμβαίνει στην πλειοψηφία των γαλαξιών.
Άλλοι συγγραφείς περιλαμβάνουν τον Randall Campbell, έναν αστρονόμο στο αστεροσκοπείο W.M. Keck στη Χαβάη, τον Aurelien Hees, πρώην μεταδιδακτορικό μελετητή του UCLA, και τώρα ερευνητή στο Παρατηρητήριο του Παρισιού στη Γαλλία. και την Smadar Naoz, βοηθό καθηγητή φυσικής και αστρονομίας του UCLA.
Η έρευνα χρηματοδοτείται από το National Science Foundation, το αστεροσκοπείο W.M., το Ίδρυμα Gordon και Betty Moore, το Ίδρυμα Heising-Simons, τους Lauren Leichtman και Arthur Levine, τους Jim και Lori Keir και τους Howard και Astrid Preston.
Τον Ιούλιο του 2019, η ερευνητική ομάδα της Ghez ανέφερε την πιο ολοκληρωμένη δοκιμασία της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν κοντά στη μαύρη τρύπα. Συμπέραναν ότι η θεωρία του Αϊνστάιν πέρασε τη δοκιμή και είναι σωστή... τουλάχιστον για τώρα.
►Δείτε παρακάτω ενα βίντεο κάτω από τις τροχιές των αντικειμένων G, μαζί με τις τροχιές των αστεριών κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Δικαιώματα: Εργαστήριο Προηγμένης Οπτικοποίησης, Εθνικό Κέντρο Υπολογιστικών Εφαρμογών, Πανεπιστήμιο Ιλινόις.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
*Με τον όρο X-Sports περιγράφονται τα ακραία αθλήματα τα οποία έχουν υψηλό ρίσκο κινδύνου
(https://en.wikipedia.org/wiki/Extreme_sport)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Πηγή: UCLA Newsroom
http://newsroom.ucla.edu/releases/astronomy-strange-objects-galaxy-black-hole?fbclid=IwAR2f086Nli7r85aink5beyzUsHuQ1aGGTbLxTx1AbPOvbV-3TgO3v7eGOsk
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Πηγή: UCLA Newsroom
http://newsroom.ucla.edu/releases/astronomy-strange-objects-galaxy-black-hole?fbclid=IwAR2f086Nli7r85aink5beyzUsHuQ1aGGTbLxTx1AbPOvbV-3TgO3v7eGOsk
