Οι ραδιοπαρατηρήσεις μιας κατηγορίας γαλαξιών που είναι γνωστοί ως Συμπαγή Συμμετρικά Αντικείμενα (Compact Symmetric Objects – CSOs) παρέχουν ένα νέο παράθυρο μελέτης για τις μαύρες τρύπες

Μια νέα έρευνα σε μια κατηγορία γαλαξιών που είναι γνωστοί ως Συμπαγή Συμμετρικά Αντικείμενα ή CSO αποκάλυψε ότι τα αντικείμενα αυτά δεν είναι εντελώς αυτό που φαίνονται.

Τα CSO είναι ενεργοί γαλαξίες που φιλοξενούν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στους πυρήνες τους, από τις οποίες ξεπηδούν δύο πίδακες που ταξιδεύουν προς αντίθετες κατευθύνσεις με σχεδόν την ταχύτητα του φωτός.

Αλλά συγκριτικά με άλλους γαλαξίες που διαθέτουν πίδακες, οι συγκεκριμένοι δεν εκτείνονται σε μεγάλες αποστάσεις και είναι πολύ πιο συμπαγείς.

Για πολλές δεκαετίες, οι αστρονόμοι υποπτεύονταν ότι τα CSO ήταν απλώς νέα και ότι οι πίδακές τους θα ταξίδευαν τελικά σε μεγαλύτερες αποστάσεις.

Τώρα, σε τρεις διαφορετικές εργασίες στο Astrophysical Journal, μια ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής τον Anthony (Tony) Readhead, επίτιμο μέλος του Ινστιτούτου Αστροφυσικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) στην Κρήτη και ομότιμο καθηγητή Αστρονομίας Robinson του Caltech, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα CSOs δεν είναι νέα, αλλά έχουν μια σχετικά σύντομη ζωή.

«Αυτά τα CSO δεν είναι νέα», εξηγεί σε μια ανακοίνωση στο Caltech ο Readhead. «Δεν θα αποκαλούσατε νέο έναν 12χρονο σκύλο, παρόλο που έχει ζήσει μικρότερη ζωή από έναν ενήλικο άνθρωπο.

Αυτά τα αντικείμενα είναι ένα ξεχωριστό είδος από μόνα τους που ζουν και πεθαίνουν μέσα σε χιλιάδες χρόνια αντί για τα εκατομμύρια χρόνια που συνηθίζεται στους γαλαξίες με μεγαλύτερους πίδακες».

Στο βίντεο που ακολουθεί παρουσιάζεται σχηματικά ο τρόπος δημιουργίας ενός CSO

Στις νέες εργασίες, η ομάδα μελέτησε τη βιβλιογραφία και παλαιότερες παρατηρήσεις περισσότερων από 3.000 υποψήφιων Συμπαγών Συμμετρικών Αντικειμένων (CSO) και επαλήθευσε ως πραγματικά 64, ενώ εντόπισε και 15 επιπλέον.

Όλα αυτά τα αντικείμενα είχαν παρατηρηθεί προηγουμένως από το Very Long Baseline Array (VLBA) του Εθνικού Παρατηρητηρίου Ραδιοαστρονομίας, το οποίο χρηματοδοτείται από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (NSF), ενώ κάποια είχαν παρατηρηθεί από άλλα ραδιοτηλεσκόπια υψηλής ανάλυσης.

«Ωστόσο, οι παρατηρήσεις του VLBA είναι οι πιο ακριβείς στην αστρονομία, παρέχοντας εικόνες με λεπτομέρειες που ισοδυναμούν με τη μέτρηση του πλάτους μιας ανθρώπινης τρίχας σε απόσταση 100 μιλίων», προσθέτει ο Readhead.

Η ανάλυση της ομάδας κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα CSOs εκτοξεύουν πίδακες για 5.000 χρόνια ή λιγότερο και στη συνέχεια σβήνουν. Όσο για το τι τροφοδοτεί αυτούς τους βραχύβιους πίδακες, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι είναι ένας παλιρροϊκός θρυμματισμός (Tidal Disruption Event, TDE) που συμβαίνει όταν ένα μεμονωμένο αστέρι περιπλανιέται πολύ κοντά σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα και καταβροχθίζεται από αυτήν.

«Πιστεύουμε ότι ένα μεμονωμένο αστέρι διαλύεται και στη συνέχεια όλη αυτή η ενέργεια διοχετεύεται σε πίδακες κατά μήκος του άξονα γύρω από τον οποίο περιστρέφεται η μαύρη τρύπα», λέει ο Readhead.

«Η γιγαντιαία μαύρη τρύπα ξεκινά ως αόρατη για εμάς και όταν καταναλώνει ένα αστέρι, μπουμ!

Η μαύρη τρύπα έχει καύσιμα και μπορούμε να τη δούμε». Σύμφωνα με τους αστρονόμους, οι πίδακες CSO σχηματίζονται πιθανότατα όταν μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα καταβροχθίζει όχι ένα οποιοδήποτε αστέρι, αλλά ένα πολύ μεγάλου μεγέθους αστέρι.

Αναλύοντας την ποικιλόμορφη συλλογή ραδιοεικόνων των CSO, οι ερευνητές λένε ότι μπορούν να ανιχνεύσουν πώς τα αντικείμενα γερνούν με την πάροδο του χρόνου, σχεδόν σαν να κοιτάζουν ένα φωτογραφικό άλμπουμ της ζωής ενός CSO και να παρατηρήσουν πώς εξελίσσονται οι πίδακές του.

Τα νεότερα CSO έχουν μικρότερους πίδακες που βρίσκονται πιο κοντά στις μαύρες τρύπες, ενώ τα γηραιότερα έχουν πίδακες που εκτείνονται πιο μακριά από τη μαύρη τρύπα τους.

Εάν οι ανακαλύψεις του Readhead και της ομάδας του επιβεβαιωθούν με πρόσθετες παρατηρήσεις, τα CSO θα προσφέρουν μια εντελώς νέα οδό για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο τα ογκώδη αστέρια στα κέντρα των γαλαξιών αλληλεπιδρούν με τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.

«Αυτά τα αντικείμενα είναι πράγματι ένας ξεχωριστός πληθυσμός με τη δική τους ξεχωριστή προέλευση και είναι στο χέρι μας τώρα να μάθουμε περισσότερα γι’ αυτά και για το πώς δημιουργήθηκαν», λέει ο Readhead.

«Το γεγονός ότι μπορούμε να τα μελετήσουμε σε χρονικές κλίμακες ετών έως δεκαετιών και όχι εκατομμυρίων ετών έχει ανοίξει την πόρτα σε ένα εντελώς νέο μονοπάτι για τη μελέτη των υπερμεγέθων μαύρων οπών και των πολλών απροσδόκητων και απρόβλεπτων εκπλήξεων που κρύβουν».

 

Πηγή:dnews