ESA title
Agency

To παρατηρητήριο Integral αποθανάτισε την προσπάθεια διαφυγής της ύλης

26/03/2011 261 views 1 likes
ESA / Space in Member States / Greece

Το παρατηρητήριο Integral κατέγραψε εικόνες υπέρθερμης ύλης μερικά κλάσματα του δευτερολέπτου πριν χαθεί για πάντα στο εσωτερικό μίας μαύρης τρύπας. Είναι όντως καταδικασμένη να χαθεί; Σύμφωνα με τις ξεχωριστές αυτές εικόνες η ύλη είναι δυνατόν να δραπετεύσει την πανίσχυρη βαρυτική έλξη της μαύρης τρύπας.

Κανείς δεν θα ήθελε πραγματικά να βρεθεί πολύ κοντά σε μία μαύρη τρύπα. Σωματίδια και ακτινοβολία που βρεθούν σε απόσταση μόλις μερικών εκατοντάδων χιλιομέτρων από το χείλος της κατακρημνίζονται χωρίς αντίσταση προς το εσωτερικό της.

Δεν απαιτείται παρά μονάχα ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου για τα σωματίδια που κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός να καλύψουν την απόσταση αυτή. Για ένα μικρό αριθμό σωματιδίων, όμως, υπάρχει ελπίδα να δραπετεύσουν.

Με τη βοήθεια νέων δεδομένων από το παρατηρητήριο Integral, oι αστρονόμοι μπόρεσαν να παρατηρήσουν τα μαγνητικά πεδία που κυριαρχούν στην ζώνη γύρω από μία μαύρη τρύπα. Συγκεκριμένα, μαγνητικά πεδία ανιχνεύθηκαν σε εξαιρετικά μικρή απόσταση από το χείλος μίας μαύρης τρύπας

Eικόνα της μαύρης τρύπας Cygnus X-1 από το Ιntegral
Eικόνα της μαύρης τρύπας Cygnus X-1 από το Ιntegral

Ο Philippe Laurent από την Commisariat à l’énergie atomique (CEA) στο Saclay της Γαλλίας και οι συνεργάτες τους, παρατηρώντας τη μαύρη τρύπα Cygnus X-1 να κατασπαράζει ένα γειτονικό της αστέρι, ανακάλυψαν ότι τα μαγνητικά πεδία σχηματίζουν μία σήραγγα διαφυγής.

Οι παρατηρήσεις του Integral επιβεβαίωσαν ότι το μαγνητικό πεδίου στο εσωτερικό της σήραγγας είναι τόσο ισχυρό που καταφέρνει να αρπάξει σωματίδια από τα «νύχια» της μαύρης τρύπας και να τα βοηθήσει να δραπετεύσουν από το πανίσχυρο βαρυτικό πεδίο στο εσωτερικό της.

Καθώς οδηγούνται από το μαγνητικό πεδίου προς την ελευθερία, τα σωματίδια ακολουθούν σπειροειδείς τροχιές, ενώ παράλληλα, μεταβάλλεται ένα χαρακτηριστικό της ακτινοβολίας γάμμα που εκπέμπουν, το οποίο οι αστρονόμοι ονομάζουν πόλωση.

Υπό την επίδραση του μαγνητικού πεδίου, τα ταχέως κινούμενα σωματίδια παράγουν ακτινοβολία, η οποία είναι γνωστή σαν ακτινοβολία synchrotron και χαρακτηρίζεται από συγκεκριμένη πόλωση. Την ίδια πόλωση παρατήρησαν οι επιστήμονες και στην ακτινοβολία γάμμα που εκπέμπουν.

Kαλλιτεχνική απεικόνιση του Integral
Kαλλιτεχνική απεικόνιση του Integral

Η συγκεκριμένη παρατήρηση ήταν εξαιρετικό δύσκολο να πραγματοποιηθεί. Ο Laurent λέει χαρακτηριστικά ότι έπρεπε να χρησιμοποιήσουν όλα τα δεδομένα που είχε συγκεντρώσει μέχρι σήμερα το παρατηρητήριο Integral για τη μαύρη τρύπα Cygnus X-1.

Και χρειάστηκαν περισσότερο από επτά χρόνια παρατηρήσεων για να συγκεντρωθούν δεδομένα που καλύπτουν συνολικό χρόνο πέντε εκατομμυρίων δευτερολέπτων, χρόνος που αντιστοιχεί στη λήψη μίας εικόνας που διαρκεί περισσότερο από δύο μήνες.

Ο Laurent και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν τα δεδομένα αυτά για να σχηματίσουν εικόνες της σήραγγας διαφυγής. Ωστόσο, ο μηχανισμός με τον οποίο ύλη που αρχικά κατακρημνίζεται προς το εσωτερικό της μαύρης τρύπας αλλάζει κατεύθυνση παραμένει άγνωστος. Οι επιστήμονες έχουν προτείνει πλήθος από θεωρίες, αλλά οι νέες εικόνες από το Ιntegral θα τους βοηθήσουν να επιλέξουν εκείνο που περιγράφει με μεγαλύτερη ακρίβεια τη διαφυγή των σωματιδίων.

Στο παρελθόν, πίδακες σωματιδίων είχαν παρατηρηθεί με τη βοήθεια ραδιοτηλεσκοπίων. Οι παρατηρήσεις αυτές δεν ήταν αρκετά λεπτομερείς για να μπορέσουν οι επιστήμονες να προσδιορίσουν την απόσταση από τη μαύρη τρύπα που σχηματίζονται. Για αυτό και οι νέες παρατηρήσεις από το παρατηρητήριο Ιntegral έχουν ιδιαίτερη αξία.

«Η ανακάλυψη της πολωμένης ακτινοβολίας που εκπέμπεται από μία μαύρη τρύπα καταδεικνύει ότι, οκτώ χρόνια μετά την εκτόξευσή του, το παρατηρητήριο Ιntegral συνεχίσει να μας προσφέρει σημαντικά αποτελέσματα,» επισήμανε ο Christoph Winkler, ένας από τους επιστήμονες της ΕSA που συμμετέχουν στην αποστολή.

 

Πληροφορίες για δημοσιογράφους

 

Related Links