Μαύρη τρύπα: Η πρώτη φωτογραφία της και όσα πρέπει να ξέρετε (pics+vid)

Στελέχη του διεθνούς τηλεσκοπίου Event Horizon Telescope (EHT), του Εθνικού Ίδρυματος Επιστημών των ΗΠΑ (NSF) και η Ευρωπαϊκή Επιτροπή σε συνέντευξη Τύπου που παραχώρησαν στην Ουάσιγκτον ανακοίνωσαν ότι για πρώτη φορά επετεύχθη η απευθείας παρατήρηση μιας μαύρης τρύπας.

Μετά από προσπάθειες πολλών ετών και την διασύνδεση διάσπαρτων τηλεσκοπίων σε όλο τον κόσμο οι επιστήμονες κατάφεραν να φωτογραφίσουν τη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του γιγάντιου γαλαξία Μ87. Η φωτογραφία που δόθηκε στην δημοσιότητα δείχνει την δραστηριότητα που υπάρχει γύρω από την μαύρη τρύπαιδίως του λεγόμενου «ορίζοντα γεγονότων», δηλαδή της «περιμέτρου» πέρα από την οποία τίποτε δεν μπορεί να δραπετεύσει, ούτε το φως.

Ο γαλαξίας Μεσιέ 87 που βρίσκεται η Μαύρη Τρύπα

Ο Μεσιέ 87 (επίσης γνωστός ως M87, Α της Παρθένου και NGC 4486) είναι το όνομα ενός γιγαντιαίου ελλειπτικού γαλαξία στον αστερισμό της Παρθένου. Είναι ο μεγαλύτερος και φωτεινότερος γαλαξίας μέσα στο βόρειο ομώνυμο σμήνος της Παρθένου.

Στην πραγματικότητα οι ερευνητές φωτογράφισαν την «σκιά» που ρίχνει η μαύρη τρύπα στο φωτεινό υπόβαθρο των αερίων που στροβιλίζονται γύρω της αφού είναι αδύνατο να δει κανείς τι πραγματικά υπάρχει στο εσωτερικό της μαύρης τρύπας, από όπου δεν μπορεί να δραπετεύσει τίποτε, ούτε το φως. Οι αστρονόμοι έχουν επιτέλους μια -έστω μικρή και θολή- εικόνα του ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας.

To τηλεσκόπιο Event Horizon που «είδε» τη Μαύρη Τρύπα

Το τηλεσκόπιο ΕΗΤ αποτελείται από ένα ευρύ δίκτυο διάσπαρτων τηλεσκοπίων σε διάφορα μέρη του κόσμου, δημιουργώντας -μέσω διασύνδεσης τους- ένα τεράστιο εικονικό τηλεσκόπιο με μέγεθος σχεδόν όσο η Γη. Με αυτό τον τρόπο, δημιουργείται αρκετή δυνατότητα μεγέθυνσης, ώστε να απεικονισθεί η περιοχή γύρω από μια μαύρη τρύπα, ιδίως του λεγόμενου «ορίζοντα γεγονότων», δηλαδή της «περιμέτρου» πέρα από την οποία τίποτε δεν μπορεί να δραπετεύσει, ούτε το φως (γι' αυτό, άλλωστε, μια μαύρη τρύπα λέγεται...μαύρη). Είναι συνεπώς προφανές ότι είναι αδύνατο να φωτογραφηθεί το εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας, αφού δεν βγαίνουν φωτόνια από εκεί.

Μέχρι τώρα το τηλεσκόπιο ΕΗΤ έχει στρέψει την προσοχή του σε δύο μαύρες τρύπες, οι οποίες έχουν τους μεγαλύτερους «ορίζοντες γεγονότων», όπως φαίνονται από τη Γη: στην κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία μας (τον Τοξότης Α*) και στην ακόμη μεγαλύτερη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γιγάντιου γαλαξία Μ87. Κατά πάσα πιθανότητα η ανακοίνωση θα αφορά μια από αυτές τις δύο μαύρες τρύπες (ή και τις δύο!).

Ανακοινώσεις

Επίκεντρο των ανακοινώσεων ήταν Ουάσιγκτον όπου την ανακοίνωση έκαναν οι διευθυντές του ΕΗΤ Σέφερντ Ντόουλμαν και του NSF Φρανς Κόρντοβα, ενώ συνεντεύξεις τύπου θα πραγματοποιηθούν σε Βρυξέλλες, Σαγκάη, Ταϊπέι, Σαντιάγο της Χιλής και Τόκιο.

Στην παρουσίαση στην έδρα της ΕΕ -η οποία έχει συμβάλει στη χρηματοδότηση της σχετικής έρευνας- συμμετείχουν ο Ευρωπαίος επίτροπος για την Έρευνα-Επιστήμη-Καινοτομία Κάρλος Μοέδας και επιστήμονες, ενώ στη Χιλή θα συμμετέχουν οι διευθυντές του μεγάλου τηλεσκοπίου ALMA και του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO).

Τί είναι όμως μια μαύρη τρύπα και πώς δημιουργείται; 

Οι μαύρες τρύπες είναι ένα σημείο μέσα στο χωροχρόνο όπου οι βαρυτικές δυνάμεις είναι τόσο ισχυρές που δεν επιτρέπουν ούτε στο φως να δραπετεύσει από το εσωτερικό τους. Ο όρος «μαύρη τρύπα» επινοήθηκε το 1967 από τον αμερικάνο αστρονόμο και θεωρητικό φυσικό, Τζον Γουίλερ και περιγράφει μια περιοχή του χώρου, από την οποία τίποτα δεν μπορεί να επιστρέψει.

Πως δημιουργούνται

Μια μαύρη τρύπα είναι το σημείο εκείνο του διαστήματος, όπου κάποτε υπήρχε ο πυρήνας ενός γιγάντιου άστρου, ένας πυρήνας που περιείχε περισσότερο υλικό από δυόμισι ηλιακές μάζες και ο οποίος, στην τελική φάση της εξέλιξης του άστρου, έχασε την πάλη του ενάντια στη βαρύτητα, με αποτέλεσμα το υλικό του να καταρρεύσει και να συμπιεστεί περισσότερο ακόμα και από το υλικό ενός αστέρα νετρονίων.

Αν ήταν εφικτό να συμπτυχθεί ολόκληρη η Γη σε μια ακτίνα 0,9 εκατοστών, δηλαδή στο μέγεθος ενός κερασιού, θα είχε μετατραπεί σε μαύρη τρύπα, καθώς η βαρύτητα της Γης θα γινόταν τόσο ακραία που η ταχύτητα διαφυγής θα έφτανε την ταχύτητα του φωτός. Παρομοίως, αν ο Ήλιος συμπτυσσόταν σε μια ακτίνα 3 χιλιομέτρων (στα 4 εκατομμυριοστά του τωρινού του μεγέθους), θα είχε μετατραπεί σε μαύρη τρύπα. Δεν υπάρχει καμία γνωστή διαδικασία που θα μπορούσε να μετατρέψει τη Γη ή τον Ήλιο, σε μαύρη τρύπα. Η κρίσιμη ακτίνα όπου η ταχύτητα διαφυγής φτάνει την ταχύτητα του φωτός, δημιουργώντας έτσι μια μαύρη τρύπα, ονομάζεται ακτίνα Σβάρτσιλντ.

Μια μαύρη τρύπα μπορεί να είναι αστρική, ενδιάμεση ή υπερμεγέθης.

Αϊνστάιν

Ο πρώτος που είχε ασχοληθεί με την παρατήρηση του φαινομένου ήταν ο Άλμπερτ Αϊνστάιν πριν από 100 περίπου χρόνια και η ομάδα θα προσπαθήσει να επαληθεύσει αν οι θεωρίες του σπουδαίου επιστήμονα για την λειτουργία μιας μαύρης τρύπας είναι σωστές.

Πως εντοπίζεται

Σύμφωνα με τον επικεφαλής του προγράμματος Event Horizon Telescope, το να εντοπίσει κάποιος επιστήμονας μια μαύρης τρύπας στο σύμπαν είναι σαν να προσπαθεί να δει ένα πορτοκάλι πάνω στην επιφάνεια της Σελήνης. Μπορεί δηλαδή οι μαύρες τρύπες να φαίνονται τεράστιες σε σύγκριση με τους πλανήτες και τους ανθρώπους όμως σε γαλαξιακή κλίμακα θεωρούνται πραγματικά μικροσκοπικές. Επομένως, η φωτογράφισή τους είναι ιδιαίτερα περίπλοκη.