Ηλιακή βροχή, εκρήξεις και το «χνουδωτό» στέμμα του Ήλιου
Οι εικόνες από το σκάφος του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), αποκαλύπτουν φτερωτές, τριχοειδείς δομές από πλάσμα, την ώρα που καταγράφουν επίσης εκρήξεις και βροχές σχετικά ψυχρότερου υλικού που πέφτουν στην επιφάνεια. Οι επιστήμονες λένε ότι οι παρατηρήσεις της πολύπλοκης επιφανειακής δυναμικής του ήλιου θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην επίλυση του ερωτήματος γιατί η εξωτερική ατμόσφαιρα του ήλιου (γνωστή ως στέμμα) είναι τόσο πολύ θερμότερη από την επιφάνειά του – ένα μακροχρόνιο παράδοξο στην ηλιακή Φυσική.
Οι πιο φωτεινές περιοχές έχουν θερμοκρασία περίπου 1.000.000 βαθμών Κελσίου, ενώ το ψυχρότερο υλικό, το οποίο πέφτει κάτω από τους 10.000C, εμφανίζεται πιο σκοτεινό. Το υλικό καταγράφηκε στις 27 Σεπτεμβρίου 2023 από το όργανο Extreme-Ultraviolet Imager (EUI), όταν το διαστημικό σκάφος βρισκόταν περίπου στο ένα τρίτο της απόστασης της Γης από τον ήλιο.
Το παραπάνω βίντεο αναδεικνύει λεπτά σχέδια που μοιάζουν με δαντέλες σε όλο τον ήλιο, τα οποία ονομάζονται στεμματικά «βρύα». Οι δομές αυτές εμφανίζονται γύρω από τη βάση μεγάλων βρόχων στεμματικού μαγνητικού πεδίου. Στον ορίζοντα, στήλες αερίου, γνωστές ως spicules, φτάνουν από τη χρωμόσφαιρα του ήλιου σε ύψος περίπου 10.000 χιλιομέτρων.
Στο κέντρο του οπτικού πεδίου είναι ορατή μια μικρή έκρηξη, με ψυχρότερο υλικό να ανυψώνεται προς τα πάνω προτού πέσει κυρίως προς τα κάτω. Αν και μικρή σε σχέση με τα μεγαλύτερα γεγονότα, αυτή η έκρηξη είναι ακόμα μεγαλύτερη από τη Γη.
Το υλικό αποκαλύπτει επίσης τη στεμματική βροχή, η οποία σε θερμοκρασία μικρότερη από 10.000 βαθμών Κελσίου φαίνεται σκοτεινή σε σχέση με το φωτεινό φόντο των μεγάλων στεμματικών βρόχων (περίπου 1.000.000 βαθμών Κελσίου). Η βροχή αποτελείται από συστάδες πλάσματος υψηλότερης πυκνότητας που πέφτουν πίσω προς τον ήλιο υπό την επίδραση της βαρύτητας.
“Είναι πραγματικά πανέμορφο όταν το βλέπεις να συμβαίνει”, δήλωσε ο Δρ David Long, ηλιακός φυσικός στο Πανεπιστήμιο Dublin City University και επιστήμονας του Solar Orbiter. “Έρχεται και φεύγει – βλέπεις βροχές από αυτό γύρω από τις ηλιακές εκλάμψεις”.
Οι παρατηρήσεις θα μπορούσαν να βοηθήσουν να εξηγηθεί γιατί η εξωτερική ατμόσφαιρα του ήλιου είναι πάνω από 150 φορές θερμότερη από την επιφάνειά του, με θερμοκρασία μεγαλύτερη από 1.000.000C.
Το στέμμα θα αναμενόταν να είναι ψυχρότερο επειδή η ενέργεια του ήλιου προέρχεται από τον πυρηνικό φούρνο στον πυρήνα του, και τα πράγματα φυσικά γίνονται ψυχρότερα όσο πιο μακριά βρίσκονται από μια πηγή θερμότητας. Μια εξήγηση είναι ότι οι μικροσκοπικές εκλάμψεις, που ονομάζονται φωτιές κατασκήνωσης, αντλούν ενέργεια στην ατμόσφαιρα για να προκαλέσουν θέρμανση του στέμματος.
Η αποστολή τον επόμενο χρόνο θα αρχίσει να βγαίνει από το πλανητικό επίπεδο για να ρίξει μια πρώτη ματιά στους αχαρτογράφητους βόρειους και νότιους πόλους του ήλιου.
Γύρω από τη Σελήν
Το κινεζικό διαστημικό σκάφος Chang’e 6 μπήκε σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη
Το Chang’e 6 είναι η πέμπτη αποστολή της Κίνας στο φεγγάρι από το 2018 και είναι τμήμα της μεγάλης προσπάθειας να στείλει κινέζους αστροναύτες στη Σελήνη έως το 2030.
Το διαστημικό σκάφος Chang’e 6 έχει προγραμματιστεί να προσεληνωθεί στις αρχές Ιουνίου στην αθέατη πλευρά της Σελήνης για να συλλέξει δείγματα εδάφους. Αν τα καταφέρει θα είναι το δεύτερο σκάφος που θα έχει προσεληνωθεί στην αθέατη πλευρά του φεγγαριού. Την πρωτιά κατέχει το Chang’e 4, από τον Ιανουάριο του 2019.
Το Chang’e 6 αρχικά θα συντονιστεί με τον δορυφόρο αναμετάδοσης Queqiao 2 που εκτοξεύτηκε πρόσφατα από την Κίνα και στη συνέχεια θα εκτελέσει ελιγμούς διόρθωσης τροχιάς πριν απελευθερώσει το σκάφος προσελήνωσης. Το κινεζικό διαστημόπλοιο έχει ως στόχο τον κρατήρα Απόλλωνα, στη λεκάνη Aitken του Νότιου Πόλου της Σελήνης. Οι ερευνητές θεωρούν ότι στην περιοχή αυτή υπάρχουν στοιχεία για την αρχέγονη ιστορία και την εξέλιξη της Σελήνης. Εκεί το Chang’e 6 θα συλλέξει 2 κιλά σεληνιακού εδάφους από την επιφάνεια, τα οποία θα μεταφερθούν στην Γη, ακολουθώντας τα βήματα του παρακάτω διαγράμματος:
Αν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, η αποστολή του Chang’e 6 θα ολοκληρωθεί σε 53 συνολικά ημέρες από την εκτόξευσή της στις 3 Μαίου. Η άφιξη των δειγμάτων στη Γη σύμφωνα με τον προγραμματισμό αναμένεται στις 25 Ιουνίου.
Αξίζει να σημειωθεί ότι η κινεζική αποστολή Chang’e 6 συνεργάζεται με Γαλλία, Ιταλία, Σουηδία και Πακιστάν, μεταφέροντας: α) Τον γαλλικό ανιχνευτή ραδονίου της ESA (Detection of Outgassing Radon ή DORN, προς τιμήν του φυσικού Friedrich Dorn ο οποίος ανακάλυψε το ραδόνιο). Ο ανιχνευτής θα μελετήσει το ραδόνιο, ένα αέριο που παράγεται συνεχώς στο σεληνιακό έδαφος. Οι μετρήσεις θα γίνουν σε τροχιά, αλλά και στην σεληνιακή επιφάνεια. Η μελέτη της μεταφοράς του ραδονίου στη Σελήνη θα βοηθήσει στην κατανόηση του πως η σεληνιακή σκόνη, το νερό κ.ά. μεταφέρονται μεταξύ του σεληνιακού ρεγολίθου και της σεληνιακής εξώσφαιρας. Θα είναι το πρώτο γαλλικό όργανο ενεργό στην επιφάνεια της Σελήνης. β) Το ιταλικό INstrument for Landing-Roving Laser Retroreflector Investigations (INRRI), παρόμοιο με αυτά που χρησιμοποιούνται από το Schiaparelli EDM και το InSight , που μετρά με ακρίβεια αποστάσεις. γ) Την συσκευή Swedish Negative Ions on Lunar Surface (NILS) που θα ανιχνεύει και θα μετράει τα αρνητικά ιόντα που ανακλώνται από τη σεληνιακή επιφάνεια. δ) Τον πακιστανικό δορυφόρο ICUBE-Q που θα μπεί σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη. Θα φωτογραφίσει την σεληνιακή επιφάνεια χρησιμοποιώντας δύο οπτικές κάμερες και θα μετρήσει το μαγνητικό πεδίο της Σελήνης.
Ερευνητές του Χάρβαρντ και της Google δημιούργησαν τη μεγαλύτερη τρισδιάστατη ανακατασκευή τμήματος εγκεφάλου. Η χαρτογράφηση θα ανοίξει το δρόμο προς νέες γνώσεις για τη λειτουργία και τις ασθένειες του εγκεφάλου για τις οποίες οι επιστήμονες γνωρίζουν ακόμη πολύ λίγα.
Τη μεγαλύτερη μέχρι σήμερα τρισδιάστατη ανακατασκευή τμήματος του ανθρώπινου εγκεφάλου που δείχνει με μεγάλη λεπτομέρεια κάθε κύτταρο και πλέγμα των νευρωνικών συνδέσεων, δημιούργησαν ερευνητές του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ και της Google Research. Το επίτευγμά τους περιγράφεται σε δημοσίευση στο περιοδικό «Science».
Η ανακατασκευή αφοράένα κυβικό χιλιοστό εγκεφαλικού ιστού από τον κροταφικό φλοιό, που ωστόσο περιέχει περίπου 57.000 κύτταρα, 230 χιλιοστά αιμοφόρων αγγείων και σχεδόν 150 εκατομμύρια συνάψεις.Το δείγμα ελήφθη από έναν ασθενή με επιληψία, ο οποίος υποβλήθηκε σε χειρουργική επέμβαση.
Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα, οι συγγραφείς ανακάλυψαν προηγουμένως υποτιμημένες πτυχές του κροταφικού φλοιού, μεταξύ των οποίων μεγάλο αριθμό νευρογλοιακών κυττάρων πάνω από τους νευρώνες, αλλά και ένα σπάνιο, αλλά ισχυρό σύνολο αξόνων που συνδέονται με έως και 50 συνάψεις. Η χαρτογράφηση θα ανοίξει το δρόμο προς νέες γνώσεις για τη λειτουργία και τις ασθένειες του εγκεφάλου για τις οποίες οι επιστήμονες γνωρίζουν ακόμη πολύ λίγα.
Η ανακατασκευή προέκυψε από τη σχεδόν δεκαετή συνεργασία του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, με επικεφαλής τον Τζεφ Λίχτμαν, καθηγητή Μοριακής και Κυτταρικής Βιολογίας και νεοδιορισθέντα κοσμήτορα της Επιστήμης, με επιστήμονες της Google Research. Απώτερος στόχος της συνεργασίας, που υποστηρίζεται από την Πρωτοβουλία BRAIN, την οποία έχουν αναπτύξει τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ, είναι να δημιουργηθεί μια χαρτογράφηση υψηλής ανάλυσης των νευρώνων του εγκεφάλου ενός ποντικιού, κάτι που υπολογίζεται ότι θα απαιτούσε περίπου 1.000 φορές μεγαλύτερο όγκο δεδομένων από αυτόν που μόλις παρήγαν από το τμήμα του ανθρώπινου φλοιού.
LISA, Βαρυτικά Κύματα και Σύμπαν
Στην πρωτοποριακή αποστολή LISA της ESA για την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων συμμετέχει το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών
To LISA θα μελετήσει τα βαρυτικά κύματα που παράγονται από τη συγχώνευση μαύρων τρυπών με αστρικές μάζες, υπερμαζικών μαύρων τρυπών και λευκών νάνων. Θα μπορεί επίσης συλλάβει επίσης τα βαρυτικά κύματα που παράγονται από αστέρες νετρονίων ή μικρές μαύρες τρύπες, που πέφτουν σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
Ήταν Δευτέρα 14 Σεπτεμβρίου 2015, όταν τα δύο τεράστια συμβολόμετρα του Παρατηρητηρίου LIGO στη Λουιζιάνα και την Ουάσινγκτον παρατήρησαν κάτι συγκλονιστικό: ένα βαρυτικό κύμα, που πέρασε μέσα από τη Γη, κάνοντάς την ολόκληρη να ταλαντωθεί ανεπαίσθητα, αλλά αναμφισβήτητα. Πάνω από έναν αιώνα από τη θεωρητική διατύπωση του φαινομένου των βαρυτικών κυμάτων από τον Αϊνστάιν και μόλις εννιά χρόνια μετά την απόδειξή του, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) ανακοίνωσε ότι δρομολογείται η πρωτοποριακή αποστολή LISA, σε συνεργασία με τη NASA, η πρώτη επιστημονική προσπάθεια ανίχνευσης και μελέτης βαρυτικών κυμάτων από το Διάστημα. Στο πρόγραμμα και στην επίλυση των σημαντικών προκλήσεων που το LISA περιλαμβάνει, συμμετέχει και το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών.
Το LISA θα αποτελείται από τρία διαστημικά σκάφη που θα απέχουν μεταξύ τους 2,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα και θα ακολουθούν τη Γη στην τροχιά της γύρω από τον Ήλιο, σχηματίζοντας ένα σταθερό, ισόπλευρο τρίγωνο. Τα τρία σκάφη θα ανταλλάσσουν ακτίνες λέιζερ δημιουργώντας ένα τεράστιο συμβολόμετρο ικανό να ανιχνεύει βαρυτικά κύματα από πλήθος πηγών.
Οι εργασίες κατασκευής θα αρχίσουν τον Ιανουάριο του 2025 και απαιτούν σημαντικές τεχνολογικές καινοτομίες σε όλα τα επίπεδα, ενώ η εκτόξευση προγραμματίζεται για το 2037. Στην κοινοπραξία συμμετέχουν από την Ελλάδα το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, καθώς και το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, το Εθνικό Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας, το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, το Πανεπιστήμιο Πατρών και το Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης.
«Όλο το πρόγραμμα έχει μια σειρά από τεχνικές δυσκολίες, από το να στείλεις αυτά τα σκάφη στο Διάστημα, να μείνουν σε σταθερή απόσταση μεταξύ τους με ακρίβεια εκατομμυριοστού του εκατομμυριοστού του μέτρου και να περιφέρονται με ακρίβεια γύρω από τον Ήλιο μέχρι το πώς θα παίρνουμε στη Γη με ακτίνες λέιζερ χιλιάδες terabytes πληροφορίας», εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κύριος ερευνητής του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, διδάκτορας Πυρηνικής Φυσικής του ΕΚΠΑ, Μάνος Σαριδάκης.
Σε όλο αυτό το απαιτητικό εγχείρημα το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών θα συμμετέχει στον τομέα της θεωρίας, προκειμένου να διερευνηθεί πώς θα λειτουργούν τα διαστημικά σκάφη στο Διάστημα, στην επεξεργασία των δεδομένων που θα στέλνονται, με αξιοποίηση της τεχνητής νοημοσύνης, καθώς και στη βαθμονόμηση των διαστημικών συσκευών.
Το πρόγραμμα LISA βρίσκεται ήδη στο στάδιο των δοκιμών, όπου και εκεί οι ερευνητές αντιμετωπίζουν προκλήσεις, με κυριότερη και πάλι τη μεταφορά και επεξεργασία του τεράστιου όγκου των δεδομένων. Πρόκειται για τον τομέα της οπτικής επικοινωνίας (optical communication), δηλαδή της μεταφοράς δεδομένων με λέιζερ, προκειμένου να μεταδίδονται πολλά terabytes πληροφορίας την ώρα. Στον τομέα αυτό το Αστεροσκοπείο του Χελμού έχει επιλεγεί να είναι ένα από τα τρία τηλεσκόπια στην Ευρώπη (τα άλλα δύο στα Κανάρια Νησιά και στην Πολωνία) που θα κάνει τις πρώτες δοκιμές downlink (δηλαδή μεταφοράς πληροφορίας από το Διάστημα στη Γη).
Τα βαρυτικά κύματα και το «Σύμπαν»
Τι είναι όμως τα βαρυτικά κύματα; Πρόκειται για ταλαντώσεις (κύματα) του ίδιου του χώρου και του χρόνου. Όπως εξηγεί ο κ. Σαριδάκης, «εάν κάνω μια ασύμμετρη κίνηση, παράγω βαρυτικά κύματα, αλλά αυτά είναι ασύλληπτα μικρά. Για να τα δούμε πρέπει να έχουμε τεράστια σώματα και αυτά είναι οι μαύρες τρύπες και δευτερευόντως οι αστέρες νετρονίων. Όταν λοιπόν έχουμε δύο μαύρες τρύπες, που περιφέρεται η μία γύρω από την άλλη, στα τελευταία στάδια της συγχώνευσής τους παράγεται ένα βαρυτικό κύμα, που ταξιδεύει σε όλο το σύμπαν και φτάνει στη Γη».
Ο κ. Σαριδάκης χαρακτηρίζει την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων, αλλά και τα πειράματα εντοπισμού τους «επαναστατικά». «Μέχρι τώρα ό,τι παρατήρηση κάναμε, στο οπτικό, δηλαδή βλέποντας με τα μάτια μας, με τις ακτίνες Χ ή τις υπέρυθρες, βασιζόταν στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι πολύ ισχυρότερα από τα βαρυτικά, γι’ αυτό και τα καταλαβαίνουμε στην καθημερινή μας ζωή. Πλέον, όμως, θα λαμβάνουμε από το σύμπαν και βαρυτική πληροφορία, βαρυτική ακτινοβολία. Θα βλέπουμε δηλαδή τα ίδια πράγματα από μια τελείως διαφορετική οπτική γωνία», αναφέρει.
Ακόμα πιο σπουδαίο είναι το γεγονός ότι «με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, δηλαδή με το φως, αν πάμε πίσω στο χρόνο, υπάρχει ένα πέπλο που δεν μπορούμε “ δούμε” πριν από αυτό, περίπου 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Γιατί πιο πίσω το σύμπαν δεν ήταν διαφανές, δεν μπορούσαν να κυκλοφορήσουν ελεύθερα τα φωτόνια. Τα βαρυτικά κύματα, όμως, δεν έχουν αυτό τον περιορισμό, άρα μπορούμε θεωρητικά να δούμε βαρυτικά κύματα ακριβώς από τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης. Αυτά λέγονται αρχέγονα βαρυτικά κύματα (primordial) και ευελπιστούμε με το LISA να τα πιάσουμε και να “ αγγίξουμε” πραγματικά τη Μεγάλη Έκρηξη».
Τα βαρυτικά κύματα ανιχνεύονται ήδη με τα επίγεια τηλεσκόπια, ωστόσο το πρόγραμμα LISA που είναι το εγχείρημα της ESA και της NASA, μαζί με το πρόγραμμα Taiji που ετοιμάζει η Κίνα για εκτόξευση το 2034, θα είναι τα δύο πρώτα προγράμματα που θα επιχειρήσουν την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από το Διάστημα.
Τα βαρυτικά κύματα είναι ένα από τα θέματα, με τα οποία καταπιάνεται ο Μάνος Σαριδάκης στο βιβλίο του «Το Σύμπαν», που κυκλοφόρησε πρόσφατα, στο πλαίσιο της σειράς «Μικρές Εισαγωγές» των εκδόσεων Παπαδόπουλος.
Στις 120 σελίδες του βιβλίου, ο συγγραφέας επιχειρεί μια σύνοψη όλων των σημαντικών γνώσεων γύρω από το σύμπαν, απαντώντας σε ερωτήσεις που απασχολούν την παγκόσμια επιστήμη και την ανθρωπότητα σήμερα. Τι έγινε πριν τη Μεγάλη Έκρηξη; Πόσο μεγάλο και πόσο «παλιό» είναι το σύμπαν; Διαστέλλεται, και τι υπάρχει πέρα από αυτό; Πώς γεννιέται ένα αστέρι και τι είναι οι μαύρες τρύπες, η σκοτεινή ενέργεια και τα πάλσαρ;
«Η αστροφυσική και η κοσμολογία θα είναι οι επιστήμες του 21ου αιώνα», εξηγεί ο κ. Σαριδάκης στο ΑΠΕ-ΜΠΕ. «Αυτό που προσπάθησα να κάνω στο βιβλίο είναι ένα update των γνώσεων που κυκλοφορούσαν στους τομείς αυτούς, με βάση τις σύγχρονες εξελίξεις που είναι πραγματικά επαναστατικές. Ξέρουμε σήμερα πράγματα που δεν τα ξέραμε δέκα χρόνια πριν, πολύ περισσότερο 20 χρόνια πριν. Ήθελα να τα γράψω με έναν εύληπτο τρόπο για το ευρύ κοινό, γιατί πρέπει να γυρνάει πίσω η γνώση στον κόσμο», λέει και υπενθυμίζει ότι η εξέλιξη της αστροφυσικής και της κοσμολογίας «θα έχουν αντίκτυπο στην εξέλιξη της τεχνολογίας και άρα στην καθημερινότητα των πολιτών».
Και όπως γράφει στο τελευταίο κεφάλαιο του βιβλίου του, όλα τα νέα δεδομένα συνηγορούν ότι μια ριζική εμβάθυνση των γνώσεών μας είναι προ των πυλών. «Δεν ξέρουμε τι θα προκύψει τελικά, αν θα είναι νέα σωματίδια, νέες αλληλεπιδράσεις, επιπλέον χωρικές διαστάσεις, αν θα πάμε προς μια νέα βαθύτερη και συνθετότερη θεωρία για τη βαρύτητα ή κάτι άλλο. Σε κάθε περίπτωση, φαίνεται ότι κάτι ψήνεται, κάτι ακουμπάμε». Ο συγγραφέας εκτιμά ότι «από αυτά προκύπτει ότι δεν είμαστε στο τέλος. Δεν είμαστε ούτε στην αρχή του τέλους. Αλλά σίγουρα βρισκόμαστε στο τέλος της αρχής της διαδικασίας μιας επιστημονικής επανάστασης».
Σημειώνεται ότι ο Μάνος Σαριδάκης έχει εργαστεί στο παρελθόν ως μεταδιδακτορικός ερευνητής, επίκουρος καθηγητής και επισκέπτης καθηγητής στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, στη Γαλλία (Saclay και IAP), στις ΗΠΑ (Baylor U.), στη Χιλή (PUCV), και στην Κίνα (Tsing Hua και USTC). Έχει δημοσιεύσει περισσότερες από 280 ερευνητικές εργασίες σε διεθνή περιοδικά, έχει συγγράψει πέντε βιβλία και βρίσκεται στις ανώτατες θέσεις της διεθνούς κατάταξης του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ με τους πιο επιδραστικούς επιστήμονες παγκοσμίως για το 2023.
Ανιχνεύθηκε η πιο μακρινή συγχώνευση μαύρων τρυπών
Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb ‘είδε‘την συγχώνευση δύο γαλαξιών και των τεράστιων μαύρων τρυπών τους, όπως εξελισσόταν 740 εκατομμύρια χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Πρόκειται για την πιο απομακρυσμένη ανίχνευση συγχώνευσης μαύρων τρυπών που έχει επιτευχθεί μέχρι σήμερα.
Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες με μάζες από εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερες από την μάζα του Ήλιου στο κέντρο των περισσότερων γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας Γαλαξία. Αυτές οι μαύρες τρύπες πιθανότατα παίζουν σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη των γαλαξιών στους οποίους εδρεύουν. Όμως, οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην κατανοούν πλήρως το πώς αυτά τα αντικείμενα μεγάλωσαν και έγιναν τόσο υπερμαζικά. Η εύρεση γιγάντιων μαύρων τρυπών που σχηματίστηκαν τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη δείχνει ότι ανάπτυξη των υπερμαζικών μαύρων τρυπών πρέπει να συνέβη πολύ γρήγορα και πολύ νωρίς.
Τώρα, οι παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb ρίχνουν νέο φως στην εξέλιξη των μαύρων τρυπών στο αρχέγονο Σύμπαν. Οι νέες παρατηρήσεις του James Webb έδωσαν στοιχεία για την συνεχιζόμενη συγχώνευση δύο γαλαξιών και των τεράστιων μαύρων τρυπών τους όταν το σύμπαν ήταν μόλις 740 εκατομμυρίων ετών. Το σύστημα είναι γνωστό ως ZS7.
Οι τεράστιες μαύρες τρύπες που συσσωρεύουν ύλη στον δίσκο προσάυξησής τους έχουν ιδιαίτερα φασματογραφικά χαρακτηριστικά που επιτρέπουν στους αστρονόμους να τις αναγνωρίσουν. Για πολύ μακρινούς γαλαξίες αυτές οι υπογραφές είναι απρόσιτες από το τα γήινα τηλεσκόπια και μπορούν να φανούν μόνο με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.
Το περιβάλλον του γαλαξιακού συστήματος ZS7
Εστιάζοντας προς τογαλαξιακό σύστημα ZS7 (από αριστερά προς τα δεξιά). Η εκπομπή ιονισμένου υδρογόνου (Hβ) στο σύστημα ZS7 προσδιορίζεται από την πορτοκαλί περιοχή και η εκπομπή διπλά ιονισμένου οξυγόνου (OIII) είναι φαίνεται με σκούρο κόκκινο (δεξιά εικόνα).
Σύμφωνα με την Hannah Übler από το Πανεπιστήμιο του Cambridge στο Ηνωμένο Βασίλειο: «Βρήκαμε στοιχεία για πολύ πυκνό αέριο που κινείται γρήγορα στην γειτονιά της μαύρης τρύπας, καθώς και θερμό και υψηλά ιονισμένο αέριο που φωτίζεται από την ενεργητική ακτινοβολία που συνήθως παράγεται από τις μαύρες τρύπες στον δίσκο προσαύξησής τους. Χάρη στην άνευ προηγουμένου ευκρίνεια των δυνατοτήτων απεικόνισης του, το διαστημικό τηλεσκόπιο Webb επέτρεψε τους αστρονόμους διαχωρίσουν τις θέσεις των δύο γαλαξιών, επομένως και των υπερμαζικών μαύρων τρυπών τους.»
Η μία από τις δύο μαύρες τρύπες έχει μάζα 50 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου. Η μάζα της άλλης μαύρης τρύπας είναι πιθανότατα παρόμοια, αν και είναι πολύ πιο δύσκολο να μετρηθεί επειδή αυτή η δεύτερη μαύρη τρύπα είναι καλυμμένη από πυκνό αέριο.
Οι αστρονόμοι επισημαίνουν ότι μόλις οι δύο μαύρες τρύπες συγχωνευθούν, θα δημιουργήσουν επίσης βαρυτικά κύματα. Και γεγονότα όπως αυτό θα είναι ανιχνεύσιμα από την επόμενη γενιά παρατηρητηρίων βαρυτικών κυμάτων, όπως η μελλοντική αποστολή Laser Interferometer Space Antenna (LISA).
