Μαύρες τρύπες (β) – πλεον συμπαντος και εν τω νωι


(ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΑΠΟ  23/02/11 )

Ταξινόμηση
Κατά φυσικές ιδιότητες
ένα από τα ελάχιστα αντικείμενα στο σύμπαν που μπορούν να
• Στατικές μαύρες τρύπες- είναι οι μαύρες τρύπες οι οποίες δεν έχουν
στροφορμή και χωρίζονται σε 2 κατηγορίες:
– Schwarzchild – είναι οι μαύρες τρύπες οι οποίες δεν είναι φορτισμένες και
δεν έχουν καθόλου στροφορμή.
– Reissner-Nordström- είναι οι στατικές φορτισμένες μαύρες τρύπες
• Περιστρεφόμενες μαύρη τρύπα- είναι οι μαύρες τρύπες οι οποίες
έχουν στροφορμή
– Kerr- ονομάζονται οι μη-φορτισμένες μαύρες τρύπες, οι οποίες έχουν
στροφορμή.
– Kerr-Newman- ονομάζονται οι φορτισμένες μαύρες τρύπες οι οποίες
έχουν στροφορμή.

image

Κατά μάζα

image

Οι μαύρες τρύπες είναι κοινώς ταξινομημένες κατά τη μάζα τους, ανεξαρτήτως
της στροφορμής τους . Το μέγεθος μιας μαύρης τρύπας, καθορισμένο από
την ακτίνα του ορίζοντα γεγονότων, ή αλλιώς ακτίνα Schwarzchild, είναι
ανάλογο της μάζας  image  από  image   όπου  image   η ακτίνα
Schwarzchild και  image   η μάζα του ήλιου.
Το μέγεθος και η μάζα μιας μαύρης τρύπας είναι κατά συνέπεια απλά
συσχετισμένα ανεξάρτητα της περιστροφής της. Σύμφωνα με αυτό το
κριτήριο, οι μαύρες τρύπες ταξινομούνται ως εξής:

• Υπερμεγέθης – περιέχουν εκατοντάδες χιλιάδες δισεκατομμύρια
ηλιακές μάζες, και είναι πιθανόν να υπάρχουν στο κέντρο των
περισσοτέρων γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου και του δικού μας.
Είναι επίσης πιθανόν να ευθύνονται για ενεργούς γαλαξιακούς
πυρήνες, και πιθανώς για την συνένωση μικρότερων μαύρων τρυπών
ή και για την επικάθηση αστερίων και αερίων πάνω σε αυτές. Η
μεγαλύτερη γνωστή μαύρη τρύπα βρίσκεται στο κέντρο του
γαλαξιακού πυρήνα OJ 287 και ζυγίζει 18 δισεκατομμύρια ηλιακές
μάζες.

image

• Ενδιάμεσου μεγέθους – περιέχουν χιλιάδες ηλιακές μάζες. Και είναι
πολύ πιθανόν να είναι πηγές ισχύος για ακτίνες-Χ. Δεν υπάρχει
κανένας γνωστός μηχανισμός για τον άμεσο σχηματισμό τους, έτσι
πιστεύεται ότι σχηματίζονται από συγκρούσεις άλλων μικρότερων
μαύρων τρυπών, μέσα στους γαλαξίες. Τέτοια γεγονότα δημιουργίας
παράγουν τις έντονες εκρήξεις βαρυτικών κυμάτων, τα οποία ίσως να
παρατηρηθούν σύντομα. Το όριο μεταξύ υπερ- και ενδιάμεσου
μεγέθους μαύρων τρυπών είναι θέμα σύμβασης. Το χαμηλότερο όριο
μάζας τους, η μέγιστη μάζα για ευθύ σχηματισμό μιας και μόνο μαύρης  τρύπας από την κατάρρευση ενός τεράστιου αστέρα, είναι ελάχιστα  γνωστό σήμερα, αλλά είναι πιθανό να είναι κάπου κάτω από 200
ηλιακές μάζες.

• Αστρικής μάζας – έχουν μάζες που κυμαίνονται από το χαμηλότερο
όριο των 1,4-3 ηλιακών μαζών έως ίσως και 15-20 ηλιακές μάζες.
Δημιουργούνται από τις καταρρεύσεις μεμονωμένων αστεριών, ή από
τη συνένωση δυαδικών αστέρων νετρονίου. Αστέρια μπορεί να
σχηματιστούν με αρχικές μάζες περίπου 100 ηλιακών μαζών, ή στο
μακρινό παρελθόν, πιθανότατα ακόμη υψηλότερα, αλλά αυτά ρίχνουν
τις περισσότερες από τις εξωτερικές στρώσεις μάζας κατά την διάρκεια
προηγούμενων φάσεων της εξέλιξής τους, είτε έχουν παρασυρθεί από
αστρικούς ανέμους κατά τη διάρκεια σταδίων όπως κόκκινου γίγαντα,
ΑΓΚ, και Wolf-Rayet, είτε σε εκρήξεις σουπερνοβών από αστέρια που
μετατρέπονται σε αστέρια νετρονίου ή μαύρες τρύπες.

• Μικρο – (ή αλλιώς mini-μαύρες τρύπες) έχουν μάζες πολύ λιγότερο
από ένα αστέρι. Σε τέτοια μεγέθη, η κβαντική μηχανική είναι επόμενο
να εφαρμοστεί. Δεν υπάρχει γνωστός μηχανισμός για το σχηματισμό
τους μέσω συνήθεις διαδικασίες αστρικής εξέλιξης, αλλά ορισμένα
πληθωριστικά σενάρια προβλέπουν την παραγωγή τους κατά τη
διάρκεια πρώιμων επιπέδων της εξέλιξη του σύμπαντος. Σύμφωνα με
κάποιες θεωρίες κβαντικής βαρύτητας ίσως να δημιουργούνται στις
υψηλές ενεργειακές αντιδράσεις που παράγονται από τις κοσμικές
ακτίνες που χτυπούν την ατμόσφαιρα ή ακόμα και σε Μεγάλους
Επιταχυντές Αδρονίων. Η θεωρία της Ακτινοβολίας Hawking προβλέπει
ότι τέτοιες μαύρες τρύπες θα εξατμιστούν σε φωτεινές λάμψεις
ακτινοβολίας γάμμα.

image

Στην καρδιά του κάθε γαλαξία

“Στο γαλαξία μας είναι γνωστή μια δεκάδα από Μαύρες Τρύπες αυτού του
τύπου -έχουν μάζα ίση με μερικές ηλιακές μάζες- και υπολογίζεται ότι
υπάρχουν ακόμα προς ανακάλυψη εκατοντάδες χιλιάδες, ίσως και
εκατομμύρια. Γενικά γεννιούνται από ένα αστέρι το οποίο κατά τη διάρκεια του
κύκλου ζωής του καταρρέει, δημιουργώντας ένα σουπερνόβα ή, το
πιθανότερο, μια αστραπή ακτινών γάμμα. Στο επίκεντρο της κατάρρευσης
μένει η Μαύρη Τρύπα”, εξηγεί ο αστροφυσικός κ. Διονύσης Σιμόπουλος,
διευθυντής του Πλανηταρίου (Ίδρυμα Ευγενίδου).
Όμως, όπως φαίνεται, στο σύμπαν υπάρχουν και διαφορετικού τύπου
Μαύρες Τρύπες: αυτές στην καρδιά των γαλαξιών. Ο δικός μας μάλλον
φιλοξενεί μια τέτοια τερατώδη Μαύρη Τρύπα μάζας 2,6 εκατομμυρίων
Ήλιων, γνωστή ως A* Τοξότη (Sgr A*), η οποία εντοπίστηκε ως πηγή
ραδιοκυμάτων 26.000 έτη φωτός από εμάς στον αστερισμό του Τοξότη. Η
A* Τοξότη είναι ορατή με ακτίνες Χ μόνο όταν “καταπίνει” ύλη, πράγμα που
συμβαίνει σπάνια.
Σήμερα υπάρχουν πολυάριθμες ενδείξεις για το ότι μια γιγάντια Μαύρη
Τρύπα παρόμοια με την A* Τοξότη φωλιάζει στην καρδιά κάθε γαλαξία.
Πρόσφατα στο γαλαξία NGC 6240 έγιναν ορατές δύο, σε γρήγορη
περιστροφή η μία γύρω από την άλλη. Συστήματα αυτού του τύπου θα
μπορούσαν να είναι πολύ έντονες πηγές βαρυτικών κυμάτων, που οι
επιστήμονες ελπίζουν να δουν μέσα στα προσεχή έτη.

image

Άλυτο μυστήριο παραμένει πάντως η προέλευση αυτών των τεράτων του
σύμπαντος, τα οποία θα μπορούσαν να έχουν γεννηθεί πριν από
δισεκατομμύρια μαζί με τους γαλαξίες ή σε κάποια επόμενη φάση, από την
ένωση των Μαύρων Τρυπών αστρικής προέλευσης, εκτός κι αν οι ίδιοι οι
γαλαξίες συσσωρεύτηκαν γύρω από τις προϋπάρχουσες Μαύρες Τρύπες. Σε
κάθε περίπτωση, φαίνεται ότι υπάρχει στενή σχέση μεταξύ της δημιουργίας
των γαλαξιών και των μαύρων πυρήνων τους.
Αυτό επιβεβαιώνεται από μια πρόσφατη ανακάλυψη. Τον περασμένο
Σεπτέμβριο μια ομάδα επιστημόνων υπό την καθοδήγηση του Καρλ
Γκέμπχαρντ, από το Πανεπιστήμιο του Τέξας (ΗΠΑ), ανακάλυψε μια νέα
κατηγορία Μαύρων Τρυπών με μάζα τουλάχιστον 10.000 Ήλιων, μια μέση
τιμή μεταξύ της Κύκνος X-1 και της A* Τοξότη. Βρίσκονται στην καρδιά
σφαιρικών ομάδων από αστέρια κι έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό με τα
μεγαλύτερα ξαδέρφια τους: μάζα περίπου διακόσιες φορές μικρότερη από
εκείνη του γαλαξία που τις φιλοξενεί.

(ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ)

ΜΑΝΟΣ ΑΘ. ΜΑΡΑΚΑΚΗΣ – ΓΙΑΝΝΗΣ ΜΑΡΑΓΚΟΥΔΑΚΗΣ – ΜΑΝΟΛΗΣ ΑΝΤ. ΜΑΡΑΚΑΚΗΣ
Β1ΑΣΤΡ.

ΕΡΓΑΣΙΑ  ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ

Υπεύθυνος Καθηγητής:
Θεμελής Ευριπίδης

About sooteris kyritsis

Job title: (f)PHELLOW OF SOPHIA Profession: RESEARCHER Company: ANTHROOPISMOS Favorite quote: "ITS TIME FOR KOSMOPOLITANS(=HELLINES) TO FLY IN SPACE." Interested in: Activity Partners, Friends Fashion: Classic Humor: Friendly Places lived: EN THE HIGHLANDS OF KOSMOS THROUGH THE DARKNESS OF AMENTHE
This entry was posted in NEWS FROM SYNPAN and tagged , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.