Αστρονόμοι εντόπισαν «κοσμικό άνεμο-τέρας» από μαύρη τρύπα: Εκτοξεύει ύλη με ταχύτητα 30% του φωτός

Αστρονόμοι κατάφεραν να εντοπίσουν μία από τις πιο ακραίες εκροές ύλης που έχουν καταγραφεί ποτέ από υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, αποκαλύπτοντας έναν γιγαντιαίο «άνεμο» που κινείται στο Διάστημα με ασύλληπτες ταχύτητες.

Η ανακάλυψη έγινε μέσω λεπτομερών παρατηρήσεων ακτίνων Χ ενός εξαιρετικά φωτεινού κβάζαρ και προσφέρει νέα στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο οι μαύρες τρύπες επηρεάζουν την εξέλιξη ολόκληρων γαλαξιών.

Οι λεγόμενες υπερταχείες εκροές (Ultra-Fast Outflows – UFOs) αποτελούν τεράστιες ροές αερίου που εκτοξεύονται από περιοχές κοντά σε μαύρες τρύπες με ταχύτητες μεγαλύτερες από το 10% της ταχύτητας του φωτός.

Παρότι οι μαύρες τρύπες είναι γνωστές για την ισχυρή βαρυτική τους έλξη, η νέα μελέτη επιβεβαιώνει ότι δεν λειτουργούν απλώς ως «καταβόθρες» ύλης.

Αντίθετα, μπορούν να επηρεάζουν δραστικά το περιβάλλον τους, μεταφέροντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας στον γαλαξία που τις φιλοξενεί.

Οι εκροές αυτές μπορούν να θερμάνουν το διαστρικό αέριο, να περιορίσουν τη δημιουργία νέων άστρων και να διαμορφώσουν την πορεία ανάπτυξης ενός γαλαξία.

Η παρατήρηση επικεντρώθηκε στο κβάζαρ WISSH13, το οποίο βρίσκεται σε μεγάλη κοσμική απόσταση, σε μια περίοδο γνωστή ως «κοσμική μεσημβρία», όταν οι γαλαξίες και οι μαύρες τρύπες παρουσίαζαν τη μεγαλύτερη δραστηριότητα ανάπτυξης.

Το συγκεκριμένο κβάζαρ διαθέτει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα με μάζα περίπου δύο δισεκατομμυρίων φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου και εμφανίζει εξαιρετικά υψηλή φωτεινότητα.

Χρησιμοποιώντας δεδομένα από τα διαστημικά τηλεσκόπια ακτίνων Χ XMM-Newton και NuSTAR, σε συνδυασμό με παλαιότερες παρατηρήσεις, οι ερευνητές εντόπισαν δύο διαφορετικά χαρακτηριστικά απορρόφησης στο φάσμα ακτίνων Χ.

Τα ευρήματα αποκάλυψαν ότι ο κοσμικός άνεμος δεν αποτελεί μία ενιαία ροή, αλλά ένα πολύπλοκο σύστημα με δύο διαφορετικά στρώματα.

Το πρώτο τμήμα κινείται με ταχύτητα περίπου 10% της ταχύτητας του φωτός, ενώ το δεύτερο φτάνει περίπου το 30%, δημιουργώντας έναν ταχύτερο «πυρήνα» και έναν πιο αργό εξωτερικό «μανδύα».

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι οι δύο αυτές εκροές μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες ύλης, καθώς εκτοξεύουν συνολικά δεκάδες ηλιακές μάζες κάθε χρόνο, κατατάσσοντάς τες ανάμεσα στις πιο ισχυρές που έχουν παρατηρηθεί μέχρι σήμερα.

Η σημασία της ανακάλυψης δεν περιορίζεται μόνο στο εντυπωσιακό μέγεθος του φαινομένου. Οι υπερταχείες εκροές θεωρούνται βασικός μηχανισμός που καθορίζει το πώς μεγαλώνουν οι γαλαξίες και οι ίδιες οι μαύρες τρύπες στο πέρασμα του χρόνου.

Το γεγονός ότι παρόμοιες διαδικασίες φαίνεται να λειτουργούν τόσο σε μακρινούς αρχαίους γαλαξίες όσο και σε νεότερα κοσμικά συστήματα δείχνει ότι οι ίδιοι φυσικοί μηχανισμοί πιθανότατα διαμορφώνουν το Σύμπαν σε ολόκληρη την ιστορία του.