Μια νέα, εξαιρετικά σπάνια και εντυπωσιακή κατηγορία κοσμικών εκρήξεων, γνωστή ως ακραίες πυρηνικές μεταβατικές εκρήξεις (Extreme Nuclear Transients – ENTs), φαίνεται πως αποκαλύπτει άστρα-γίγαντες να διαλύονται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 6 Ιουνίου στο περιοδικό Science Advances.
Οι εκρήξεις αυτές, οι πιο φωτεινές και μακροχρόνιες του είδους τους, απελευθερώνουν τεράστια ποσά ενέργειας – ισοδύναμα με όση ενέργεια παράγει ο Ήλιος σε ολόκληρη τη διάρκεια ζωής του, δηλαδή σε περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια, μέσα σε μόλις έναν χρόνο.
Ο αστρονόμος Τζέισον Χινκλ από το Πανεπιστήμιο της Χαβάης επισημαίνει ότι οι ENT συνδυάζουν δύο χαρακτηριστικά που δεν απαντώνται μαζί σε άλλες κοσμικές εκρήξεις: ακραία φωτεινότητα και διάρκεια. Οι επιστήμονες εντόπισαν τρία τέτοια περιστατικά, τα οποία χρειάστηκαν περισσότερες από 100 ημέρες για να φτάσουν στη μέγιστη λαμπρότητά τους και άλλες 150 ημέρες ή και περισσότερο για να μειωθούν στο ήμισυ.
Η εκπεμπόμενη ενέργεια αυτών των εκλάμψεων ξεπέρασε κατά δύο έως δέκα φορές εκείνη των πιο ισχυρών υπερκαινοφανών αστέρων (σουπερνόβα), καθιστώντας τις ENT τη λαμπρότερη γνωστή μορφή μεταβατικής έκρηξης.
Οι επιστήμονες θεωρούν ότι οι ENT προκαλούνται από παλιρροϊκές διαταραχές (tidal disruption events – TDEs), στις οποίες άστρα με μάζα τρεις έως δέκα φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου πλησιάζουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, με μάζες που φτάνουν τα 250 εκατομμύρια ηλιακές μάζες. Η βαρυτική έλξη της μαύρης τρύπας διαλύει το άστρο, δημιουργώντας έναν δίσκο θερμού αερίου που εκπέμπει έντονη ακτινοβολία σε πολλά μήκη κύματος, από υπεριώδη μέχρι ακτίνες Χ.
Σε αντίθεση με τις συνήθεις TDE, που παρατηρούνται κυρίως σε αδρανείς γαλαξίες, οι ENTs φαίνεται να σχετίζονται με γαλαξίες που παρουσιάζουν ενεργό παρουσία θερμού αερίου και σκόνης γύρω από τις μαύρες τρύπες. Το γεγονός αυτό υποδηλώνει ότι οι μαύρες τρύπες ενδέχεται να διαμορφώνουν ενεργά τις εξελίξεις στους γαλαξίες που τις φιλοξενούν.
Νέα γέφυρα για την κατανόηση της εξέλιξης των γαλαξιών
Ο αστροφυσικός Taeho Ryu από το Ινστιτούτο Αστροφυσικής Max Planck στη Γερμανία, αν και δεν συμμετείχε στη μελέτη, σημειώνει ότι τα ENT μπορεί να αποτελούν κρίσιμο σύνδεσμο μεταξύ της καταστροφής άστρων και της δραστηριότητας των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών στους γαλαξίες. Μέχρι σήμερα, τέτοιες συνδέσεις παρέμεναν σε θεωρητικό επίπεδο, λόγω έλλειψης επαρκών παρατηρήσεων.
«Αυτά τα ακραία πυρηνικά μεταβατικά φαινόμενα φαίνεται να προσφέρουν μια μοναδική ευκαιρία να μελετήσουμε ταυτόχρονα τη φύση των TDE και τον ρόλο των μαύρων τρυπών στην εξέλιξη των γαλαξιών», αναφέρει χαρακτηριστικά.
Παρότι οι ENT είναι εξαιρετικά σπάνιες – με πιθανότητα εμφάνισης μόλις μίας ανά 10.000 κλασικές TDE – η σημασία τους για την κατανόηση της δυναμικής του σύμπαντος είναι τεράστια. Σύμφωνα με τον Χινκλ, αποτελούν τα πλέον αποτελεσματικά «εργαλεία» για τον εντοπισμό και τη μελέτη τεράστιων αλλά κατά τα άλλα ήσυχων μαύρων τρυπών.
Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει τον δρόμο για πιο στοχευμένες παρατηρήσεις και πιθανώς για επαναπροσδιορισμό των μηχανισμών με τους οποίους οι μαύρες τρύπες επηρεάζουν το περιβάλλον τους στο σύμπαν.
