James Webb: Οι συγκρούσεις άστρων ίσως εξηγούν τον σχηματισμό των πρώτων υπερμεγεθών μαύρων τρυπών

Στο Ηλιακό μας Σύστημα, αλλά και στο μεγαλύτερο μέρος του σημερινού Σύμπαντος, οι συγκρούσεις άστρων είναι σπάνιες. Είναι λογικό, καθώς το Διάστημα είναι απέραντο και τα άστρα έχουν άφθονο χώρο για να κινούνται. Δεν φαίνεται όμως να ήταν έτσι και στο πρώιμο Σύμπαν. Ερευνητική ομάδα μελέτησε παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb και διαπίστωσε ότι λίγο μετά το Bing Bang τα αστρικά συστήματα ήταν εξαιρετικά πυκνά, με αποτέλεσμα τα άστρα να συγκρούονται συχνά μεταξύ τους.

Το πρώιμο Σύμπαν διέφερε σημαντικά από το σημερινό. Δεν υπήρχαν μεγάλοι σπειροειδείς γαλαξίες όπως ο δικός μας, αλλά περιοχές με πυκνά σμήνη σχηματισμού άστρων. Μέσα σε αυτά τα σμήνη, τα άστρα συγκρούονταν και σχημάτιζαν μαύρες τρύπες, γύρω από τις οποίες θα σχηματίζονταν αργότερα γαλαξίες. Με την πάροδο του χρόνου, το Σύμπαν διαστάλθηκε, οι ακραίες συνθήκες υποχώρησαν και το κοσμικό περιβάλλον εξελίχθηκε προς τη σημερινή του κατάσταση.

Η προέλευση των υπερμεγεθών μαύρων τρυπών αποτελεί εδώ και χρόνια μυστήριο. Οι αστρονόμοι θεωρούσαν ότι θα αναπτύσσονταν σταδιακά, ωστόσο το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έχει εντοπίσει μαύρες τρύπες που φαίνεται να σχηματίστηκαν και να αναπτύχθηκαν πολύ γρήγορα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Η μελέτη, με επικεφαλής αστροφυσικούς του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Λος ‘Αντζελες (UCLA), που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «The Astrophysical Journal», εντόπισε ότι οι συγκρούσεις των άστρων μπορούσαν να συμβαίνουν είτε με πολύ μεγάλες ταχύτητες, καταστρέφοντας τα άστρα, είτε με μικρότερες, οπότε τα άστρα συγχωνεύονταν σε ένα. Οι επαναλαμβανόμενες συγχωνεύσεις θα μπορούσαν να οδηγήσουν στη δημιουργία ενός ασυνήθιστα μεγάλης μάζας άστρου, το οποίο ενδεχομένως θα κατέρρεε τελικά υπό το ίδιο του το βάρος και θα μετατρεπόταν σε μαύρη τρύπα. Πράγματι, ορισμένα από αυτά τα γιγάντια άστρα κατέληξαν να γίνουν μαύρες τρύπες. Το εύρημα θα μπορούσε να συμβάλει στην εξήγηση του πώς σχηματίστηκαν αρκετά νωρίς οι αρχικές μαύρες τρύπες, που εξελίχθηκαν στις τεράστιες μαύρες τρύπες που υπήρχαν ήδη στο νεαρό Σύμπαν.

Η νέα έρευνα δεν είναι η πρώτη που προτείνει τις αστρικές συγκρούσεις ως μηχανισμό σχηματισμού των μαύρων τρυπών. Το νέο μοντέλο, ωστόσο, συνδέει παρατηρήσεις, όπως οι μυστηριώδεις «Μικρές Κόκκινες Κουκκίδες» (LRDs), με θεωρητικά μοντέλα, προτείνοντας συγκεκριμένες διαδικασίες που οδηγούν σε συγκρούσεις άστρων μέσα σε πυκνά σμήνη και τελικά στον σχηματισμό υπερμεγεθών μαύρων τρυπών. Τα LRDs είναι εξαιρετικά συμπαγή αντικείμενα του πρώιμου Σύμπαντος, τα οποία εμφανίζονται ως μικρές κόκκινες κουκκίδες στις παρατηρήσεις. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι στο κέντρο τους υπάρχει μια μαύρη τρύπα που αναπτύσσεται ταχύτατα. Σύμφωνα με τις νέες προσομοιώσεις, τα αντικείμενα αυτά ενδέχεται να είναι πυκνά αστρικά σμήνη, στα οποία οι συνεχείς συγκρούσεις άστρων οδηγούν στον σχηματισμό ενός πολύ μεγάλου άστρου, το οποίο μπορεί τελικά να μετατραπεί σε μαύρη τρύπα.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ