Црните дупки се вселенски формации во кои голема маса е компресирана во мала точка, чија гравитациска сила е толку силна што ништо не може да ја напушти. За научниците тие се една од најголемите загатки, а новите откритија отвораат многу нови прашања.
Дури минатата година астрономите конечно успеаја да ги откријат првите снимки од супермасивната црна дупка во центарот на нашата галаксија Млечен Пат, но таа всушност не беше самата црна дупка, бидејќи гравитациската сила спречува дури и светлината да избега. Фотографијата на Стрелец А*, како што е позната црната дупка во нашата галаксија, откри светол ореол од гас околу објектот, објект за кој сега знаеме дека има милион пати поголема маса од нашето Сонце. Овие неодамнешни откритија, како и многу други, ги изненадија астрономите.
– Сè што мислевме дека знаеме за црните дупки во текот на последните неколку години, сега е доведено во прашање – вели професорката Микела Мапели, астрофизичарка од Универзитетот во Падова, Италија.
Една црна дупка ги предупреди астрономите минатата година кога се распарчи, а потоа проголта ѕвезда што беше премногу блиску. Втората е опишана како најбрзорастечката црна дупка што е забележана, која троши еквивалентна маса од една Земја секоја секунда. Како резултат на тоа, веќе е три милијарди пати поголема од нашето Сонце.
Мапели ги проучува ѕвездените црни дупки што се формираат кога голема ѕвезда, која брзо гори, се урива сама по себе. Во споредба со супермасивните, овие црни дупки се космички дреболии. Астрономите очекуваа таквите црни дупки да имаат од пет до десет пати поголема маса од нашето Сонце. Но вистината е дека овие типови црни дупки доаѓаат во многу поширок опсег на големини. Во последниве години се откриени некои што се околу 100 сончеви маси, како и една од само 2,6.
– Откривме карактеристики и низа маси на црни дупки што не можевме да ги замислиме пред неодамнешните набљудувања – рече Мапели.
Еден систем за кој таа е заинтересирана е познат како бинарни црни дупки, каде што две орбитираат една околу друга. Тоа може да се случи кога две ѕвезди што орбитираат една околу друга ќе го завршат својот живот како црни дупки. Од друга страна, може да има многу други начини за создавање бинарни црни дупки и ова е нешто што Мапели го проучува во својот проект „Демоблек“ финансиран од Европскиот совет за истражување.
– Пред седум години, повеќето луѓе беа скептични за постоењето на бинарни црни дупки. Дури и теоретичарите не беа убедени во нивното постоење – рече таа.
Сега, како што рече Мапели, се откриени речиси 100. Тие испуштаат гравитациски бранови, бранови во време-просторот што можат да се забележат со софистицирани детектори во Опсерваторијата за гравитациски бранови со ласерскиот интерферометар во САД и италијанскиот интерферометар Вирго.
Повеќето астрофизичари, според Мапели, се сомневале дека две црни дупки би можеле да станат доволно интимни за да се спојат, но потоа гравитациските бранови почнале да сигнализираат судир на црни дупки. Еден необичен настан на спојување во 2019 година се случи помеѓу црни дупки од 60 и 80 соларни маси. Не е познато дали овие црни дупки потекнуваат директно од ѕвездите. Тоа е затоа што претпоставката дека црните дупки родени во ѕвезди се со маса помеѓу пет и десет соларни маси сега е поништена.
– Постои навистина голем знак прашалник дали максималната маса на ѕвездената црна дупка е само 60 соларни маси, или може да биде 90 или дури 300? Се чувствувам виновно за оваа голема неизвесност, бидејќи јас лично помогнав во оваа ситуација – рече Мапели.
Најголемите „ѕверови“ лежат во центарот на речиси секоја галаксија. Речиси сите од нив се активни, со гравитациски жежок гас во себе. Некои од овие црни дупки имаат маса до 10 милијарди пати поголема од масата на нашето Сонце.
– Тие се вистински чудовишта. Нивното влијание во галаксијата може да се прошири до 100, дури и 200 светлосни години – вели професорот Кристофер Рејнолдс од универзитетот „Кембриџ“ во Велика Британија.
Дури и на тие астрономски растојанија, ѕвездите и галаксиите сè уште ја чувствуваат гравитациската сила на овие црни дупки. Но нивните енергетски експлозии додека ја трошат материјата може да се почувствуваат уште подалеку, до 100.000 светлосни години или повеќе.
Во проектот „Диск ту Хејло“, финансиран од ЕУ, Рејнолдс истражува како овие супермасивни црни дупки растат, вшмукуваат врел гас во себе и создаваат изливи на енергија нанадвор.
– Знаеме дека овие црни дупки произведуваат млазови енергија, испраќајќи шокови нанадвор – рече тој.
Едно нешто што астрофизичарите сè уште не успеале да го откријат е зошто гасот во јадрото на некои галаксии може да биде толку топол, од 10 до 100 милиони Целзиусови степени, а системите се стари милијарди години и затоа требало да имаат многу време за ладење.
Како црните дупки комуницираат со својата непосредна околина и далечните делови од нивната галаксија е исклучително предизвикувачка загатка. Компјутерските модели тешко можат да помогнат, затоа што бараат увид во релативно мали размери, како и огромни размери измерени во светлосни години.
– Зборувате за нешто со големина на тениско топче, кое регулира нешто со големина на Земјата – рече Рејнолдс.
Еден начин да се проучат овие супермасивни црни дупки во центарот на галаксиските кластери е да се испитаат жешките гасови во нивната близина. Невозможно е да се видат овие гасови со телескоп, но нивната енергија е видлива преку рендгенските зраци што ги испуштаат бидејќи се толку жешки. Повторно, останува непознато зошто жешкиот гас не се лади и не се спојува во ѕвезди.
– Потребен ви е грејач за да испрати енергија во центарот на кластерот, а единствениот доволно моќен грејач се супермасивните црни дупки – рече Рејнолдс.
И покрај новите сознанија за овие чудни галактички суштества, вистинската природа на црните дупки останува нејасна. Претпоставките од минатото се разнишани. Она во што можеме да бидеме сигурни е дека црните дупки ќе продолжат да ги збунуваат најпаметните умови во астрономијата, пишува шпанскиот весник „Ел паис“.
