Αστρα Χόκινγκ, το απόλυτο κοσμικό «ζευγάρωμα»: Τι γίνεται αν ένα άστρο «φάει» μια μαύρη τρύπα

.

Μικρές, αρχέγονες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να «αιχμαλωτίζονται» από νεοσχηματιζόμενα άστρα, στο πλαίσιο ενός υποθετικού σεναρίου- και διεθνής ομάδα, της οποίας ηγήθηκαν ερευνητές του Ινστιτούτου Αστροφυσικής Max Planck, δημιούργησε μοντέλο της εξέλιξης αυτών των αποκαλούμενων «Άστρων Χόκινγκ» (Hawking stars) και διαπίστωσε πως μπορεί να έχουν απρόσμενα μακρά διάρκεια «ζωής», θυμίζοντας κανονικά άστρα από πολλές απόψεις. Η αστροσεισμολογία θα μπορούσε να βοηθήσει στον εντοπισμό τέτοιων άστρων, κάτι που με τη σειρά του θα άλλαζε τα δεδομένα ως

προς την ύπαρξη αρχέγονων μαύρων τρυπών και τον ρόλο τους ως «πυλώνα» της σκοτεινής ύλης.

Εάν υποθέσουμε πως ένας μεγάλος αριθμός πολύ μικρών μαύρων τρυπών δημιουργήθηκαν αμέσως μετά το Big Bang (τις αποκαλούμενες μαύρες τρύπες), κάποιες εξ αυτών μπορεί να «αιχμαλωτίστηκαν» κατά τον σχηματισμό νέων άστρων. Πώς αυτό θα επηρέαζε το άστρο κατά τη διάρκεια της ζωής του;

«Οι επιστήμονες κάποιες φορές ρωτούν τρελές ερωτήσεις για να μάθουν περισσότερα» είπε η Σέλμα ντε Μινκ, διευθύντρια του τμήματος άστρων στο ινστιτούτο (MPA). «Δεν ξέρουμε καν αν τέτοιες αρχέγονες μαύρες τρύπες υπάρχουν, μα και πάλι μπορούμε να κάνουμε ένα ενδιαφέρον πείραμα σκέψης».

Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες θα είχαν σχηματιστεί στο πολύ πρώιμο σύμπαν με ένα μεγάλο εύρος μαζών, από κάποιες μικρές σαν αστεροειδείς μέχρι «τέρατα» μαζών χιλιάδες φορές μεγαλύτερων από αυτήν του Ήλιου. Θα αποτελούσαν πολύ σημαντικό «πυλώνα» της σκοτεινής ύλης, καθώς και τους «σπόρους» των κολοσσιαίων μαύρων τρυπών στο κέντρο των παρόντων γαλαξιών.

Υπάρχει μια πολύ μικρή πιθανότητα ένα νεοσχηματιζόμενο άστρο να «πιάσει» μια μαύρη τρύπα με τη μάζα ενός αστεροειδούς ή ενός μικρού φεγγαριού, που θα καταλάμβανε μετά το κέντρο του άστρου. Ένα τέτοιο άστρο αποκαλείται «Άστρο Χόκινγκ», από τον Στίβεν Χόκινγκ, που είχε παρουσιάσει αυτή την ιδέα σε επιστημονικό άρθρο τη δεκαετία του 1970. Μια μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός τέτοιου άστρου θα μεγάλωνε με βραδείς ρυθμούς, καθώς η εισροή αερίων για την «τροφοδοσία» της θα εμποδιζόταν από το ίδιο το άστρο. Διεθνής ομάδα επιστημόνων έφτιαξε μοντέλο της εξέλιξης ενός τέτοιου άστρου με διάφορες αρχικές μάζες για τη μαύρη τρύπα και με διαφορετικά μοντέλα συσσώρευσης στο κέντρο του άστρου. Το αποτέλεσμα της έρευνάς τους έδειξε πως όταν η μάζα της μαύρης τρύπας είναι μικρή, τότε το άστρο πρακτικά είναι ίδιο με οποιοδήποτε φυσιολογικό κατά τα άλλα άστρο.

«Τα άστρα που φιλοξενούν μια μαύρη τρύπα στο κέντρο τους μπορούν να ζήσουν για εκπληκτικά μεγάλο χρονικό διάστημα» είπε ο Ερλ Πάτρικ Μπέλινγκερ, μεταδιδακτορικός και πλέον επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Yale, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας. «Ο Ήλιος μας θα μπορούσε να έχει μια μαύρη τρύπα σαν τον πλανήτη Ερμή στο κέντρο του χωρίς να το αντιληφθούμε εμείς» πρόσθεσε.

Η κύρια διαφορά μεταξύ ενός Άστρου Χόκινγκ θα ήταν κοντά στον πυρήνα, και δεν θα άλλαζαν οι ιδιότητες του άστρου στην επιφάνειά του, ούτε θα ήταν δυνατός ο εντοπισμός της με βάση τις σημερινές δυνατότητες εντοπισμού. Ωστόσο ο εντοπισμός θα ήταν δυνατός μέσω του σχετικά νέου τομέα της αστροσεισμολογίας, όπου οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν ακουστικές ταλαντώσεις για να μελετήσουν το εσωτερικό ενός άστρου. Αξίζει πάντως να σημειωθεί πως σε μετέπειτα στάδιο εξέλιξης, σε αυτό του κόκκινου γίγαντα, η μαύρη τρύπα θα μπορούσε να δώσει χαρακτηριστικά ίχνη.

Αν αρχέγονες μαύρες τρύπες σχηματίστηκαν όντως λίγο μετά το Big Bang, η αναζήτηση Άστρων Χόκινγκ θα μπορούσε να είναι ένας τρόπος εντοπισμού τους. Όπως είπε ο καθηγητής Ματ Κάπλαν του Illinois State University, άλλος ένας εκ των συντελεστών της έρευνας, «αν και ο Ήλιος χρησιμοποιείται ως άσκηση, υπάρχουν καλοί λόγοι να θεωρούμε πως τα άστρα Χόκινγκ θα ήταν κοινά σε σφαιρικά συμπλέγματα και πολύ αχνούς γαλαξίες- νάνους...αυτό σημαίνει πως τα Άστρα Χόκινγκ θα μπορούσαν να είναι ένα εργαλείο για να εξεταστεί τόσο η ύπαρξη αρχέγονων μαύρων τρυπών και ο πιθανός τους ρόλος στη σκοτεινή ύλη».

...Γαλαξιακά «φωτόσπαθα»: Λύνοντας ένα «αίνιγμα» των μαύρων τρυπώνΜυστηριώδεις δομές εντοπίστηκαν στο κέντρο του ΓαλαξίαΜια μαύρη τρύπα «ποζάρει»: Ακόμα καλύτερη η εμβληματική εικόνα του 2019Βρέθηκε η αρχαιότερη γνωστή μαύρη τρύπα στο σύμπαν