Το σύμπαν, με τα αμέτρητα μυστήρια και φαινόμενα που παρουσιάζει, συνεχίζει να εκπλήσσει τους επιστήμονες, κυρίως όταν εξετάζεται μέσω της σύγχρονης αστρονομίας. Μια πρόσφατη ανακάλυψη μπορεί να ανατρέψει τις ιδέες μας σχετικά με τη βαρύτητα και τον χωροχρόνο. Μια ομάδα αστρονόμων κατόρθωσε να παρατηρήσει άμεσα μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα που διαστρέφει το χωροχρονικό της περιβάλλον, δημιουργώντας ένα φαινόμενο που συγκρίνεται με την κίνηση ενός πανιού στον άνεμο.
Το φαινόμενο αυτό, γνωστό ως μετάπτωση φακού-θορύβου ή συρρίκνωση πλαισίου, περιγράφει πώς η βαρύτητα μιας περιστρεφόμενης μαύρης τρύπας μπορεί να στρίψει και να παραμορφώσει τον χωροχρόνο γύρω της, ελκύοντας την ύλη που βρίσκεται κοντά της, π.χ., αστέρια, και προκαλώντας ταλαντώσεις στις τροχιές τους.
Η σημαντική αυτή ανακάλυψη πραγματοποιήθηκε από μια ομάδα επιστημόνων του Εθνικού Αστρονομικού Αστεροσκοπείου της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, με τη συνεργασία του Πανεπιστημίου του Cardiff, επιβεβαιώνοντας για άλλη μια φορά την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Einstein.
Η ομάδα επικεντρώθηκε στο AT2020afhd, ένα φαινόμενο παλιρροιακής διαταραχής (TDE), όπου μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα διαλύει ένα αστέρι. Καθώς συμβαίνει αυτή η καταστροφή, τα υπολείμματα του άστρου δημιουργούν έναν περιστρεφόμενο δίσκο γύρω από τη μαύρη τρύπα, ελευθερώνοντας έντονες ακτίνες υλικών που κινούνται κοντά στην ταχύτητα του φωτός.
Με την παρακολούθηση επαναλαμβανόμενων μοτίβων στους σήματος ακτίνων Χ και στα ραδιοσήματα από το συμβάν, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι ο δίσκος και ο πίδακας ταλαντεύονταν συγχρονισμένα σε κύκλο 20 ημερών.
Η τουλάχιστον θεωρία είχε προταθεί από τον Albert Einstein το 1913 και αργότερα μαθηματικά εξελίχθηκε από τους Lense και Thirring το 1918. Οι νέες μετρήσεις ενισχύουν μια θεμελιώδη πρόβλεψη της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, παρακινούν τους επιστήμονες να ερευνήσουν τη διαδικασία περιστροφής των μαύρων τρυπών και να κατανοήσουν καλύτερα τη φυσική της συσσώρευσης και την προέλευση των πίδακων.
Ο Δρ. Cosimo Inserra, από τη Σχολή Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Cardiff και συν-συγγραφέας της μελέτης, δήλωσε:
«Η μελέτη μας παρέχει τα πιο πειστικά στοιχεία μέχρι σήμερα για τη μετάπτωση Lense-Thirring, μιας μαύρης τρύπας που σέρνει τον χωροχρόνο όπως μια σβούρα προσπαθεί να κινήσει το νερό γύρω της».
«Αυτό αποτελεί σημαντική επιβεβαίωση των προβλέψεων που έγιναν πριν από περισσότερο από έναν αιώνα. Επιπλέον, προσφέρει νέες γνώσεις σχετικά με τη φύση των TDEs, όταν ένα αστέρι υποτάσσεται στις τεράστιες βαρυτικές δυνάμεις μιας μαύρης τρύπας.»
«Σε αντίθεση με προηγούμενες TDE που είχαν σταθερά ραδιοσήματα, το σήμα του AT2020afhd παρουσίασε βραχυπρόθεσμες διακυμάνσεις, τις οποίες δεν καταφέραμε να αποδώσουμε στην απελευθέρωση ενέργειας από την ίδια τη μαύρη τρύπα ή τα γύρω υλικά, ενισχύοντας τη θεωρία οπισθέλκουσας και παρέχοντάς μας μία νέα μέθοδο ανίχνευσης των μαύρων τρυπών».
Gmail: Η άγνωστη προθεσμία των 7 ημερών με τους αριθμούς κινητού
Για την ανίχνευση και απομόνωση του φαινομένου ολίσθησης του πλαισίου, οι ερευνητές συνδύασαν παρατηρήσεις ακτίνων Χ από το Αστεροσκοπείο Neil Gehrels Swift και ραδιομετρήσεις από το Very Large Array Karl G. Jansky.
Αναλύοντας αυτά τα δεδομένα, οι επιστήμονες διερεύνησαν τη σύνθεση, τη δομή και τη συμπεριφορά του υλικού που σχετίζεται με το φαινόμενο, εφαρμόζοντας ηλεκτρομαγνητική φασματοσκοπία για να περιγράψουν και να ορίσουν το φαινόμενο.
Αυτή η προσέγγιση τους επέτρεψε να αποκλείσουν άλλες πιθανές εξηγήσεις για τις ασυνήθιστες αλλαγές στο σήμα, εστιάζοντας αποκλειστικά στη συστροφή του χωροχρόνου.
Η νέα αυτή ανακάλυψη ενδέχεται να προσφέρει μία καινοτόμο μέθοδο για τη μελέτη και ανίχνευση μαύρων τρυπών, φέρνοντας στο προσκήνιο νέα “εργαλεία” πέρα από τη βαρύτητα και την περιστροφή, που θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να κατηγοριοποιήσουν τις μαύρες τρύπες.
Η τεχνολογία συνεχώς εξελίσσεται και παραχωρεί σε εμάς καλύτερα μέσα για να εξερευνήσουμε το σύμπαν. Έτσι, επιστήμη και τεχνολογία προχωρούν χέρι-χέρι, δημιουργώντας αλληλοσυμπληρούμενες γνώσεις και επιτεύγματα.
Η μελέτη αυτή δημοσιεύθηκε στο Science Advances.
