Διάστημα: Μυστηριώδεις μπλε εκρήξεις προβληματίζουν τους επιστήμονες - Δεν μπορούν να τις εξηγήσουν

Προβληματισμένοι οι επιστήμονες από τις παράξενες και σπάνιες εκρήξεις στα βάθη του διαστήματος, τις οποίες παρακολουθούν εδώ και χρόνια ωστόσο δεν μπορούν να τις εξηγήσουν.

Όπως αναφέρεται και σε δημοσίευμα του BBC, έχουν εντοπιστεί περίπου δώδεκα από αυτές τις περίεργες εκρήξεις. Όταν το 2018 καταγράφηκε μια εκπληκτικά φωτεινή έκρηξη, οι επιστήμονες παρακολούθησαν την εξέλιξή της σε απόσταση 200 εκατομμυρίων ετών φωτός.

Η έκρηξη έγινε γρήγορα, πολύ περισσότερο από ό,τι θα περίμενε κανείς για μια κανονική έκρηξη αστεριού, έναν σουπερνόβα, πριν εξαφανιστεί. Δεδομένης της ονομασίας της AT2018cow , η παράξενη έκρηξη - η οποία είχε περίπου το ίδιο μέγεθος με το ηλιακό μας σύστημα - σύντομα έγινε γνωστή με ένα πιο αξιομνημόνευτο ψευδώνυμο: «η Αγελάδα».

Από τότε που συνέβη αυτό το εκθαμβωτικό γεγονός, οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει μια σειρά από άλλες, παρόμοιες εκρήξεις σε όλο το σύμπαν. Περιγράφονται ως φωτεινές γρήγορες μπλε οπτικές μεταβατικές εκρήξεις (LFBots) και όλες έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά.

«Είναι πολύ λαμπερές», λέει η Άννα Χο, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Κορνέλ στη Νέα Υόρκη. Το μπλε χρώμα είναι αποτέλεσμα της εξαιρετικά υψηλής θερμοκρασίας της έκρηξης, περίπου 40.000°C (72.000°F), η οποία μετατοπίζει το φως στο μπλε μέρος του φάσματος.

Αρχικά, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα LFBots μπορεί να ήταν αποτυχημένοι σουπερνόβα, άστρα που προσπάθησαν να εκραγούν αλλά αντίθετα κατέρρευσαν, σχηματίζοντας μια μαύρη τρύπα στον πυρήνα τους που στη συνέχεια τα κατανάλωσε από μέσα προς τα έξω.

Ωστόσο, μια άλλη θεωρία κερδίζει έδαφος - ότι οι εκλάμψεις αυτές ενεργοποιούνται όταν μια ανεξερεύνητη κατηγορία μεσαίου μεγέθους μαύρων τρυπών, γνωστές ως μαύρες τρύπες ενδιάμεσης μάζας, καταπίνουν αστέρια που βρίσκονται πολύ κοντά τους. Μια ερευνητική εργασία που δημοσιεύθηκε τον Νοέμβριο του περασμένου έτους περιέγραψε νέα στοιχεία για αυτήν την ιδέα, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να είναι η προτιμώμενη εξήγηση. «Το γενικό κλίμα μετατοπίζεται προς αυτή την κατεύθυνση», λέει ο Daniel Perley, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο John Moores του Λίβερπουλ.

Αν αυτό αποδειχθεί ότι ισχύ, θα μπορούσε να αποτελέσει ζωτικής σημασίας απόδειξη για την ύπαρξη αυτού του αόριστου τύπου μαύρης τρύπας - ενός χαμένου κρίκου μεταξύ των μικρότερων και των μεγαλύτερων μαύρων τρυπών στο Σύμπαν και μιας ζωτικής σημασίας ένδειξης για ένα από τα μεγαλύτερα μυστήριά του, τη σκοτεινή ύλη.

Η αρχική έκρηξη το 2018 εντοπίστηκε από μια ρομποτική έρευνα του ουρανού που χρησιμοποιεί τηλεσκόπια με έδρα τη Γη, το Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (Atlas). Αυτό το σύστημα κατέγραψε την έκρηξη που συνέβη σε έναν γαλαξία περίπου 200 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Αξιοσημείωτο είναι ότι ήταν έως και 100 φορές φωτεινότερη από μια κανονική σουπερνόβα και εμφανίστηκε και εξαφανίστηκε σε λίγες μόνο ημέρες. Οι κανονικές σουπερνόβα χρειάζονται εβδομάδες ή και μήνες για να ολοκληρώσουν την πορεία τους. Αυτή η έκρηξη είχε επίσης μια παράξενη, επίπεδη δομή , σύμφωνα με παρατηρήσεις ερευνητών στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Έκτοτε, οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει περίπου δώδεκα παρόμοια γεγονότα. Τα περισσότερα έχουν γίνει γνωστά με θέμα τα ζώα, τα οποία βασίζονται χαλαρά στα γράμματα που τους έχουν αποδοθεί τυχαία από την αστρονομική έρευνα που τα ανακαλύπτει. Το ZTF18abvkwla , που παρατηρήθηκε επίσης το 2018, ονομάζεται Κοάλα. Το ZTF20acigmel , που εντοπίστηκε το 2020, είναι γνωστό ως Καμήλα. Το AT2022tsd , που βρέθηκε το 2022, είναι ο διάβολος της Τασμανίας. Και το AT2023fhn του 2023 ονομάζεται Σπίνος ή Ελαφάκι.

Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν ολοένα και περισσότερο έρευνες με τηλεσκόπια για να μελετήσουν μεγάλα τμήματα του ουρανού, σε μια προσπάθεια να εντοπίσουν αυτά τα φαινόμενα. Όταν ένα από αυτά εκραγεί, μπορούν στη συνέχεια να στείλουν μια ειδοποίηση σε άλλους αστρονόμους σε υπηρεσίες όπως το Astronomer's Telegram , ένα είδος ηλεκτρονικού πίνακα μηνυμάτων για αστρονομικά γεγονότα. Τέτοιες ειδοποιήσεις στοχεύουν να παρακινήσουν άλλα τηλεσκόπια να αναλάβουν δράση, κατευθύνοντάς τα προς το συμβάν με την ελπίδα να το παρατηρήσουν λεπτομερώς πριν η έκρηξη εξαφανιστεί από το οπτικό πεδίο.

Μια άλλη ιδέα είναι ότι τα LFBots είναι στην πραγματικότητα μια κατηγορία γιγάντιων αστεριών που ονομάζονται αστέρια Wolf-Rayet, τα οποία διαλύονται από πολύ μικρότερες μαύρες τρύπες, με μάζα μόνο 10 έως 100 φορές τη μάζα του Ήλιου μας. Ο Brian Metzger, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο Columbia στη Νέα Υόρκη, είναι μεταξύ εκείνων που υποστηρίζουν αυτή την ιδέα. Λέει ότι αυτές θα μπορούσαν να σχηματιστούν με παρόμοιο τρόπο με ζεύγη μαύρων τρυπών - οι οποίες έχουν ανιχνευθεί από τα βαρυτικά κύματα που παράγουν - εκτός από το ότι σε αυτή την περίπτωση μόνο ένα από τα αστέρια γίνεται μαύρη τρύπα.

Η θεωρία των μεσαίων μαζών μαύρων τρυπών είναι αυτή που επικρατεί, αυτή τη στιγμή. Αν είναι σωστή, θα σήμαινε ότι τα LFBots αποτελούν μια μοναδική ευκαιρία για εμάς να μελετήσουμε μυστηριώδεις μεσαίου μεγέθους μαύρες τρύπες. Ενώ οι αστρονόμοι είναι αρκετά βέβαιοι ότι υπάρχουν μεσαίες μάζες μαύρων τρυπών στο Σύμπαν, κανείς δεν έχει ακόμη βρει οριστικές αποδείξεις γι' αυτές.

Και θα μπορούσαν να είναι εξαιρετικά σημαντικές, λειτουργώντας ως ο χαμένος κρίκος μεταξύ των μικρότερων μαύρων τρυπών στο σύμπαν και των μεγαλύτερων, υπερμεγέθων μαύρων τρυπών, όπως αυτή στο κέντρο του δικού μας γαλαξία. Τα LFBots θα μπορούσαν να αποκαλύψουν τις θέσεις των ενδιάμεσης μάζας μαύρων τρυπών και πόσο συχνές είναι.

Για να μάθουμε με βεβαιότητα τι είναι τα LFBots, χρειαζόμαστε πραγματικά ένα πολύ μεγαλύτερο δείγμα από αυτά. «Δυστυχώς, είναι πραγματικά σπάνια», λέει ο Perley. Δεδομένα για περίπου 100 από αυτά θα ήταν ένα ιδανικό επόμενο βήμα, προσθέτει. Μπορεί να πλησιάσουμε λίγο περισσότερο σε αυτόν τον αριθμό τον επόμενο χρόνο, όταν ένα ισραηλινό τροχιακό τηλεσκόπιο που ονομάζεται Ultraviolet Transient Astronomy Satellite (Ultrasat) πρόκειται να εκτοξευθεί. Αναμένεται να βρει πολλά περισσότερα LFBots μεταξύ άλλων κοσμικών μεταβατικών φαινομένων, χάρη στο πολύ μεγάλο οπτικό πεδίο των 204 τετραγωνικών μοιρών, που ισοδυναμεί με την παρατήρηση 1.000 πανσελήνων.

Άλλα διαστημικά τηλεσκόπια, όπως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (JWST), θα μπορούσαν να συλλέξουν περισσότερα δεδομένα για μεμονωμένα LFBots, εφόσον μπορούσαν να εκπαιδευτούν προς την κατεύθυνση μιας έκρηξης ενώ αυτή φωτίζεται. «Το JWST θα ήταν τέλειο», λέει ο Metzger. Ωστόσο, η εξεύρεση χρόνου στο τηλεσκόπιο για να κάνει τέτοιες παρατηρήσεις αποδείχθηκε δύσκολη. «Το πρότεινα δύο φορές», λέει η Ho, αλλά δεν είχε τύχη. «Θα προσπαθήσω ξανά φέτος».

Μέχρι να φτάσουν περισσότερα δεδομένα, το μυστήριο αυτών των παράξενων εκρήξεων θα παραμένει ανοιχτό. Αυτό που είναι σαφές είναι ότι τα LFBots έχουν αποδειχθεί πολύ πιο ασυνήθιστα από ό,τι περίμενε κανείς.

«Νόμιζα ότι αυτό θα ήταν ένα διασκεδαστικό, μοναδικό έργο», λέει ο Πέρλεϊ. «Αλλά αποδείχθηκε ότι ήταν στην πραγματικότητα ένα εντελώς ξεχωριστό είδος φαινομένου. Έχουν γίνει όλο και πιο ενδιαφέροντα».