Η ανακάλυψη των «γαλαξιών κανιβάλων» από ερευνητή του Π. Κρήτης αλλάζει τη γνώση μας για το σύμπαν!

Ο Πάολο Μπονφίνι, ένας Ιταλός αστροφυσικός που ήλθε στο Πανεπιστήμιο Κρήτης το 2007 στο πλαίσιο του προγράμματος Erasmus και παρέμεινε στη συνέχεια και ως συνεργάτης του ΙΤΕ, επιλέγοντας να κάνει το διδακτορικό του στο Ηράκλειο, αντί της Οξφόρδης, παρουσίασε πρόσφατα μαζί με συναδέλφους τους τα αποτελέσματα των πολύχρονων επιστημονικών ερευνών του για την εξέλιξη.Ο Μπονφίνι παρουσίασε μελέτη για τους «γαλαξίες κανίβαλους», οι οποίοι κυριαρχούν το σύμπαν! Κι αυτό ακριβώς ήταν το αντικείμενο της έρευνάς του στο Πανεπιστήμιο Κρήτης και το ΙΤΕ.

Με λίγα λόγια μπορούμε να πούμε ότι οι νέες παρατηρήσεις παρέχουν μια εναλλακτική εξήγηση για την έλλειψη των άστρων στο κέντρο των μεγαλύτερων ελλειπτικών γαλαξιών.

Μέχρι στιγμής, η θεωρία που επικρατεί ορίζει ότι αυτό το είδος των γαλαξιών γεννήθηκε από τη σύγκρουση μεταξύ δύο μικρότερων γαλαξιών, με αποτέλεσμα την ένωση των μαύρων τρυπών (κάθε γαλαξίας έχει μία στο κέντρο του) και τη δημιουργία ενός είδους δυαδικού συστήματος, όπου οι μαύρες τρύπες βρίσκονται σε τροχιά η μία γύρω από την άλλη και εκπέμπουν βαρυτικά κύματα. Σε αυτό το σενάριο, η έλλειψη των άστρων στο κέντρο του νέου γαλαξία θα ήταν λόγω της «βαρυτικής σφεντόνας» (που αποτελείται από το δυαδικό σύστημα των μαύρων οπών), που ρίχνει τα αστέρια μακριά από το κέντρο.

Χάρη στη μελέτη του Μπονφίνι, την οποία δημοσίευσε με τον συνάδελφό του Alister W. Graham, τίθεται μια άλλη θεωρία: η απουσία των άστρων παρουσιάζεται επειδή ένας πολύ μεγάλος γαλαξίας ενσωματώνει ένα πολύ μικρό, που καταλήγει στο κέντρο του. Έτσι ουσιαστικά αναφερόμαστε σε «κανίβαλους γαλαξίες»!

Σύμφωνα με τα όσα ήταν γνωστά μέχρι τώρα (βλ.Αλέξης Δεληβοριάς: Περιπλανώμενες γαλαξιακές μαύρες τρύπες), οι αστρονομικές έρευνες είχαν διαπιστώσει ότι σχεδόν κάθε μεγάλος γαλαξίας φιλοξενεί στον πυρήνα του μια τεράστια μαύρη τρύπα με μάζα εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη απ’ τη μάζα του Ήλιου. Σε αντίθεση, όμως, με τον μηχανισμό σχηματισμού των αστρικών μαύρων τρυπών, που είναι σε γενικές γραμμές κατανοητός, δεν συμβαίνει το ίδιο και με τις γαλαξιακές μαύρες τρύπες, και πολλά ερωτήματα που σχετίζονται μ’ αυτές εξακολουθούν να παραμένουν αναπάντητα. Για παράδειγμα, γιατί είναι τόσο πολυπληθείς; Τι σχηματίστηκε πρώτο: ο γαλαξίας ή η μαύρη τρύπα που εμπεριέχει; Και, κυρίως, ποιος είναι ο φυσικός μηχανισμός σχηματισμού τους;

Οι αστρονόμοι θεωρούν ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες εντοπίζονται κυρίως σε γιγάντιους ελλειπτικούς γαλαξίες, καθώς και σε σπειροειδείς γαλαξίες, όπως ο δικός μας, στον πυρήνα των οποίων κυριαρχεί μια πυκνή και σφαιροειδής συγκέντρωση άστρων, που σχηματίζει ένα κεντρικό εξόγκωμα. Επί πλέον έχει διαπιστωθεί ότι όσο μεγαλύτερο είναι το εξόγκωμα αυτό, τόσο μεγαλύτερη είναι και η μαύρη τρύπα στο κέντρο του, ενώ έχει υπολογιστεί ότι η συνολική μάζα του εξογκώματος είναι περίπου 1.000 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της μαύρης τρύπας που φιλοξενεί. Δεν είναι απολύτως κατανοητό γιατί συμβαίνει αυτό, οι περισσότεροι αστρονόμοι όμως υποστηρίζουν ότι αυτή η σχέση μεταξύ των μαζών της κεντρικής μαύρης τρύπας και του κεντρικού εξογκώματος δεν είναι τυχαία, γεγονός που υποδηλώνει ένα είδος «συν-εξέλιξης» των γαλαξιών και των μαύρων τρυπών που φιλοξενούν.

Σύμφωνα με τις ως τώρα έρευνες, η σχέση αυτή εξηγείται ως εξής: τόσο οι ελλειπτικοί όσο και οι σπειροειδείς γαλαξίες με μεγάλα κεντρικά εξογκώματα σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης και εντέλει της συγχώνευσης μικρότερων γαλαξιών, καθώς οι πολύπλοκες βαρυτικές αλληλεπιδράσεις που αναπτύσσονται στη διάρκεια της συγχώνευσης, εξαναγκάζουν τα άστρα του νέου γαλαξία που διαμορφώνεται να μην κινούνται πλέον στο επίπεδο του γαλαξιακού δίσκου, αλλά να αποκτούν περισσότερο τυχαίες τροχιές, γεγονός που του προσδίδει τελικά ένα περισσότερο σφαιροειδές σχήμα. Εκτός αυτού, κατά τη διάρκεια της γαλαξιακής συγχώνευση, αέρια νέφη συγκρούονται μεταξύ τους και ωθούνται προς το κέντρο του νέου γαλαξία που σχηματίζεται, δίνοντας έτσι το έναυσμα για μια περίοδο εκρηκτικής αστρογένεσης, η οποία αυξάνει τον αριθμό και τη συνολική μάζα  των άστρων του εξογκώματος. Την ίδια στιγμή, οι επί μέρους μαύρες τρύπες των δύο γαλαξιών συγχωνεύονται σε μία μεγαλύτερη, η μάζα της οποίας συνεχίζει να αυξάνει, χάρη στην απορρόφηση μέρους των αερίων νεφών του νέου γαλαξιακού πυρήνα. Με αυτόν τον τρόπο, η πυκνή και σφαιροειδής συγκέντρωση άστρων στους γαλαξιακούς πυρήνες και οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες διογκώνουν παράλληλα τη μάζα τους και συν-εξελίσσονται. Όταν όμως η νέα μαύρη τρύπα διογκωθεί στο 1 χιλιοστό περίπου της μάζας του εξογκώματος, η έκλυση ενέργειας από τη μαύρη τρύπα ωθεί τα υπόλοιπα αέρια νέφη μακριά από το γαλαξιακό κέντρο και η αύξηση της μάζας της μαύρης τρύπας σταματά.

Candianews με πληροφορίες από ecodibergamo

pronews.gr