Γιατί πιστεύουμε ότι υπάρχουν μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών και όχι υπερμεγέθεις ήλιοι;

Οι αποδείξεις για υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες (SMBH) στα κέντρα των περισσότερων (αν όχι όλων) γαλαξιών, είναι τόσο άμεσες όσο και έμμεσες. Οι παρατηρήσεις των «κβάζαρ» – των εξαιρετικά φωτεινών πυρήνων των μακρινών γαλαξιών – δείχνουν ότι απελευθερώνουν έως και ένα τρισεκατομμύριο φορές την ενέργεια ενός τυπικού άστρου, όλα σε όγκο όχι μεγαλύτερο από το Ηλιακό Σύστημα.

Ο μόνος μηχανισμός που μπορεί να εξηγήσει αυτή την τεράστια απελευθέρωση ενέργειας είναι η μετατροπή της βαρυτικής ενέργειας σε φως από ένα SMBH. Οποιοδήποτε άλλο είδος αντικειμένου, όπως τα τεράστια αστέρια, απλά δεν μπορεί να παράγει την παρατηρούμενη ποσότητα ενέργειας. Επιπλέον, φαίνεται ότι αστέρια με περισσότερες από μερικές εκατοντάδες ηλιακές μάζες είναι απίθανο να σχηματιστούν επειδή η πίεση της ακτινοβολίας εμποδίζει την κατάρρευση του «πρωτοαστρικού» νέφους.

Ακόμα κι αν όντως σχηματίζονταν αστέρια με εξαιρετικά μεγάλη μάζα, η διάρκεια ζωής τους θα ήταν πολύ μικρή (μερικά εκατομμύρια χρόνια) για να υπολογίσει τον αριθμό των κβάζαρ που φαίνονται στο Σύμπαν. Ωστόσο, η καλύτερη άμεση απόδειξη για SMBH στους πυρήνες των γαλαξιών προέρχεται από παρατηρήσεις των κινήσεων των αστεριών στην περιοχή του κεντρικού αντικειμένου. Οι εξαιρετικά υψηλές τροχιακές τους ταχύτητες μπορούν να εξηγηθούν μόνο εάν το κεντρικό αντικείμενο είναι ταυτόχρονα εξαιρετικά συμπαγές και εξαιρετικά μαζικό, με άλλα λόγια, μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα.

• Αυτό το άρθρο εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο τεύχος 372 του BBC Science Focus Magazine – μάθετε πώς να εγγραφείτε εδώ