Οι μαύρες τρύπες άργησαν να θερμάνουν το Σύμπαν

Σύμφωνα με μία νέα μελέτη οι αρχέγονες μαύρες τρύπες που σχηματίστηκαν από τα πρώτα άστρα, θέρμαναν το Σύμπαν αργότερα από ό,τι είχε υπολογιστεί. Εάν ευσταθεί αυτό το συμπέρασμα, η διαδικασία αυτή θα πρέπει να έχει εντυπωθεί σε μία ακτινοβολία ραδιοκυμάτων που οι επιστήμονες είναι σε θέση να παρατηρήσουν.

Μετά τη Μεγάλη Έκρηξη τα πρωτόνια και τα νετρόνια συνενώθηκαν δημιουργώντας άτομα υδρογόνου το οποίο είναι και το πρωταρχικό στοιχείο στα αέρια που υπάρχουν στο Σύμπαν. Οι ποσότητες υδρογόνου ήταν τόσο μεγάλες κατά τα πρώτα 100 εκατομμύρια χρόνια του Σύμπαντος, που απορροφούσαν όλες τις ακτινοβολίες από γεγονότα υψηλών ενεργειών, καθιστώντας το Σύμπαν εντελώς αδιαφανές.

Η μεταγενέστερη δημιουργία των πρώτων γαλαξιών και η εκπομπή υπεριώδους ακτινοβολίας ήταν που πυροδότησε τη διαδικασία του επαναϊονισμού, περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όπου τα άτομα υδρογόνου έχασαν τα ηλεκτρόνια τους (ιονίστηκαν) και το Σύμπαν έγινε πάλι διάφανο για τις ακτινοβολίες υψηλών συχνοτήτων.

Το φως από τα πρώιμα άστρα δεν κατάφερε να αποφύγει αυτή τη Σκοτεινή Εποχή του Σύμπαντος για περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Ωστόσο, ακτινοβολία χαμηλότερων συχνοτήτων, μπορεί να δώσει στους επιστήμονες πληροφορίες για το τι συνέβαινε εκείνη την εποχή.

Μία ομάδα επιστημόνων από τα πανεπιστήμια του Τελ Αβίβ, το École Normale Supérieure στο Παρίσι και το πανεπιστήμιο Κολούμπια στη Νέα Υόρκη, μελέτησε την ακτινοβολία ακτινών χ που θα πρέπει θεωρητικά να εξέπεμπαν δυαδικά άστρα, ένα εκ των οποίων είναι μαύρη τρύπα. Καθώς η μαύρη τρύπα έλκει υλικό από το άστρο που περιφέρεται γύρω της, το υλικό αυτό επιταχύνει σε ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός εκπέμποντας πολύ ισχυρή ακτινοβολία. Οι ακτίνες χ που εξέπεμπαν αυτά τα συστήματα χρησίμευσαν για να θερμάνουν το αέριο υδρογόνο που υπήρχε στο Σύμπαν.

Οι ερευνητές χρησιμοποιώντας βελτιωμένα υπολογιστικά μοντέλα, κατάφεραν να υπολογίσουν πως οι πρώιμες μαύρες τρύπες παρήγαγαν πιο ενεργές ακτίνες χ από όσο πίστευαν μέχρι σήμερα. Όσο κι αν φαίνεται παράδοξο, οι πιο ενεργές ακτίνες χ χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να αυξήσουν τη θερμοκρασία του υδρογόνου, με τους ερευνητές να πιστεύουν πως αυτή η διαδικασία μπορεί να κράτησε έως και 400 εκατομμύρια χρόνια, έως δηλαδή την εποχή που το Σύμπαν έγινε πάλι διαφανές.

Εάν ισχύει η εικασία τους, τότε η ακτινοβολία αυτή θα πρέπει να μπορεί να ανιχνευθεί με τη μορφή ραδιοκυμάτων, αφού τα άτομα υδρογόνου που θερμαίνοντας από τις ακτίνες χ, επανέκπεμπαν την ενέργεια στο χαρακτηριστικό μήκος κύματος των 21 cm. Για να ερευνήσουν την περίπτωση αυτή έχουν ήδη κινητοποιηθεί ραδιοτηλεσκόπια στην Ολλανδία, την Αυστραλία και τη Νότιο Αφρική, τα οποία μεταξύ άλλων θα ερευνήσουν και για αυτή την πιθανότητα.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature.

 

Πηγή: Ναυτεμπορική