Αρχέγονες Μαύρες Τρύπες:Θα μπορούσαν να κατοικούν στα Κέντρα των Αστέρων;

Η ιδέα μιας μαύρης τρύπας που κατοικεί στην καρδιά του Ήλιου μας ακούγεται σαν καθαρή επιστημονική φαντασία. Αλλά πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι αυτό θα μπορούσε να είναι μια ρεαλιστική πιθανότητα. Επιπλέον, υποδηλώνει ότι ορισμένα αστέρια μπορεί να φιλοξενούν αρχέγονες μαύρες τρύπες που σχηματίστηκαν αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Καλλιτεχνική απεικόνιση της αναζήτησής μας για μίνι μαύρες τρύπες στο κέντρο ορισμένων αστεριών. Εικόνα που δημιουργήθηκε από AI (Dall-E 3).

Ήλιος της μαύρης τρύπας

Το 1994, το grunge συγκρότημα Pearl Jam κυκλοφόρησε ένα κλασικό τραγούδι που ονομάζεται "Black Hole Sun". Είναι μια συναρπαστική μελωδία, αλλά δεν είναι ακριβώς μια επιστημονική δήλωση. Ή είναι;

Οι μαύρες τρύπες απορροφούν τα πάντα γύρω τους, χωρίς να αφήνουν ούτε το φως να διαφύγει. Πώς θα μπορούσε λοιπόν να συνυπάρχουν μια μαύρη τρύπα και ένα αστέρι; Ήταν ο Stephen Hawking που πρότεινε πρώτος αυτή την ιδέα. Ο Χόκινγκ πρότεινε ότι σε πολύ σπάνιες περιπτώσεις, τα νεοσύστατα αστέρια θα μπορούσαν να συλλάβουν μικρές αρχέγονες μαύρες τρύπες με μάζα περίπου ενός αστεροειδούς. Αυτά ονομάζονται αστέρια του Χόκινγκ.

Πώς θα μπορούσε όμως να υπάρχει μια μαύρη τρύπα με τόσο μικρή μάζα; Ουσιαστικά, θα έπρεπε να είναι μια μαύρη τρύπα περίπου στο μέγεθος ενός ατόμου. Λοιπόν, οι συγγραφείς της νέας μελέτης λένε ότι τα αστέρια θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν ακόμη μεγαλύτερες μαύρες τρύπες.

«Τα αστέρια που φιλοξενούν μια μαύρη τρύπα στο κέντρο τους μπορούν να ζήσουν εκπληκτικά πολύ», δήλωσε ο Earl Patrick Bellinger, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, για τον New Atlas. "Ο Ήλιος μας θα μπορούσε ακόμη και να έχει μια μαύρη τρύπα τόσο μεγάλη στον πλανήτη Ερμή στο κέντρο του χωρίς να το προσέξουμε."

Αστέρια με μαύρες τρύπες στο κέντρο τους

Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal, παρουσιάζει μια νέα προσέγγιση στα μοντέλα ηλιακής εξέλιξης που ενσωματώνουν μια κεντρική μαύρη τρύπα. Αυτά τα μοντέλα υποδηλώνουν ότι ο Ήλιος, και κατ' επέκταση άλλα αστέρια, θα μπορούσαν να έχουν αρχέγονες μαύρες τρύπες στον πυρήνα τους και αυτό δεν θα παρεμπόδιζε πραγματικά την εξέλιξή τους. Ο Ήλιος, με μια υποθετική μαύρη τρύπα στον πυρήνα του, θα μπορούσε πρώτα να εξασθενίσει σημαντικά, στη συνέχεια να επεκταθεί σε ένα πλήρως συναγωγικό αστέρι με εμπλουτισμένη αφθονία ηλίου και στη συνέχεια να γίνει μια μαύρη τρύπα υποηλιακής μάζας.

Αλλά όλα αυτά δείχνουν ότι θα μπορούσε να υπάρχει ένας θεωρητικός τρόπος για να υπάρχουν τέτοια αστέρια. Πώς θα ελέγξουμε αν όντως υπάρχει;

Με βάση τα υπάρχοντα μοντέλα, τέτοιες μίνι-μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να ανιχνευθούν μέσω μιας τεχνικής που ονομάζεται αστεροσεισμολογία. Βασικά, αν ένα αστέρι επρόκειτο να έχει μια μαύρη τρύπα στο κέντρο του, η μάζα του θα κατανεμηθεί διαφορετικά, κάτι που θα μετατόπισε τα μοτίβα μεταφοράς στο εσωτερικό του αστεριού. Αυτό ανοίγει τη δυνατότητα χρήσης της τεχνικής ως εργαλείου για την εξερεύνηση και την επικύρωση αυτών των πρωτοποριακών μοντέλων.

«Οι μοναδικές εσωτερικές δομές των άστρων που φιλοξενούν μαύρες τρύπες μπορεί να καταστήσουν δυνατή την ανακάλυψη της αστεροσεισμολογίας, εάν υπάρχουν», καταλήγουν οι ερευνητές στη μελέτη τους.

Αυτά τα αστέρια θα μπορούσαν ακόμη και να είναι σχετικά κοινά, τουλάχιστον σε ορισμένες γαλαξιακές γειτονιές.

«Υπάρχουν καλοί λόγοι να πιστεύουμε ότι τα αστέρια του Χόκινγκ θα ήταν κοινά σε σφαιρικά σμήνη και εξαιρετικά αμυδρά νάνους γαλαξίες», δήλωσε ο καθηγητής Ματ Κάπλαν, συγγραφέας της μελέτης. "Αυτό σημαίνει ότι τα αστέρια του Χόκινγκ θα μπορούσαν να είναι ένα εργαλείο για τη δοκιμή τόσο της ύπαρξης αρχέγονων μαύρων οπών όσο και του πιθανού ρόλου τους ως σκοτεινής ύλης."

Γιατί αυτό έχει τόση σημασία

Αυτό θα ήταν πραγματικά μια αλλαγή παραδείγματος. Ουσιαστικά, η έρευνα προσφέρει νέες προοπτικές και προκαλεί τα υπάρχοντα μοντέλα αστρικής δυναμικής - ένας «σπόρος» της μαύρης τρύπας για ορισμένα αστέρια είναι μια αρκετά τρελή ιδέα. Ακόμη και το γεγονός ότι είναι εύλογο είναι εκπληκτικό.

Εάν επιβεβαιωθεί, θα υπογραμμίσει επίσης κάτι εντελώς απροσδόκητο σχετικά με τα αστέρια και το πρώιμο σύμπαν. Για αρχή, δεν γνωρίζουμε καν αν υπάρχουν αυτές οι αρχέγονες μαύρες τρύπες. Εάν το κάνουν, θα μπορούσαν ακόμη και να απαντήσουν σε ερωτήσεις σχετικά με τη σκοτεινή ύλη.

Η σκοτεινή ύλη, η άπιαστη και αόρατη ουσία που αποτελεί περίπου το 27% του σύμπαντος, παραμένει ένα από τα πιο βαθιά μυστήρια στη σύγχρονη αστροφυσική. Δεν μπορούμε να το δούμε και δεν έχουμε ιδέα τι είναι, αν και βλέπουμε τα αποτελέσματά του. Αλλά ορισμένοι αστρονόμοι υποψιάζονται ότι θα μπορούσε να σχετίζεται στενά με αρχέγονες μαύρες τρύπες — και τώρα, θα μπορούσαμε να βρισκόμαστε στα ίχνη τους.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal .