Το φαινόμενο της μετάπτωσης: από τη Γη στις μαύρες τρύπες

Για να κατανοήσουμε τι συμβαίνει σε μακρινούς γαλαξίες, πρέπει πρώτα να κοιτάξουμε ένα παιδικό παιχνίδι και τον ίδιο μας τον πλανήτη. Το κλειδί είναι η μετάπτωση (precession), ένας φυσικό φαινόμενο που διέπει τα πάντα, από μικροσκοπικά αντικείμενα μέχρι γιγαντιαία ουράνια σώματα.

Η αρχή της σβούρας

Φανταστείτε μια σβούρα που περιστρέφεται γρήγορα πάνω σε ένα τραπέζι. Όσο η ταχύτητά της είναι μεγάλη, στέκεται όρθια. Καθώς όμως δέχεται εξωτερικές δυνάμεις (όπως η τριβή ή η βαρύτητα), ο άξονας της παύει να είναι εντελώς κάθετος και ακίνητος.

Αντί να πέσει αμέσως, η σβούρα αρχίζει να «κλυδωνίζεται»: ο κορμός της συνεχίζει να γυρίζει, αλλά ο άξονας της αρχίζει να διαγράφει έναν κύκλο (ή κώνο) στον αέρα. Αυτή η κυκλική κίνηση του άξονα ονομάζεται μετάπτωση.

Η Γη ως γιγαντιαία σβούρα

Ο πλανήτης μας συμπεριφέρεται ακριβώς με τον ίδιο τρόπο. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό της, αλλά ο άξονας της δεν είναι κάθετος στο επίπεδο περιφοράς της γύρων από τον Ήλιο έχει μια κλίση περίπου 23,5 μοιρών. Λόγω της βαρυτικής έλξης που ασκούν ο Ήλιος και η Σελήνη, ο άξονας της Γης δεν «κοιτάζει» πάντα το ίδιο σημείο στον ουρανό. Ταλαντώνεται αργά, διαγράφοντας έναν πλήρη κύκλο κάθε 26.000 χρόνια περίπου.

Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως «Μετάπτωση των Ισημεριών», έχει πρακτικές συνέπειες:

• Σήμερα, ο άξονας του Βόρειου Πόλου δείχνει προς τον Πολικό Αστέρα (Polaris), γι’ αυτό και τον χρησιμοποιούμε για προσανατολισμό.
• Σε 12.000 χρόνια, λόγω της μετάπτωσης, ο άξονας θα έχει μετακινηθεί και θα δείχνει προς ένα άλλο λαμπρό άστρο, τον Βέγα (στον αστερισμό της Λύρας). Τότε, ο Βέγας θα είναι ο νέος μας «Πολικός Αστέρας».

Η εφαρμογή στον γαλαξία VV 340a

Η ίδια ακριβώς φυσική αρχή που αλλάζει το πολικό μας άστρο, καθορίζει τη μοίρα ολόκληρων γαλαξιών. Στην περίπτωση του γαλαξία VV 340a, τη θέση της σβούρας παίρνει η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα στο κέντρο του.

Η μαύρη τρύπα περιστρέφεται και εκτοξεύει πίδακες υπέρθερμου πλάσματος από τους πόλους της. Ωστόσο, ακριβώς όπως η Γη, ο άξονας περιστροφής της μαύρης τρύπας υφίσταται μετάπτωση. Αυτό σημαίνει ότι οι πίδακες δεν εκτοξεύονται ευθεία σαν σταθερό λέιζερ. Αντιθέτως, περιστρέφονται κυκλικά, θυμίζοντας ένα περιστρεφόμενο μπεκ ποτίσματος.Αυτή η κίνηση είναι κρίσιμη: επειδή ο πίδακας «σαρώνει» τον χώρο κυκλικά, καταφέρνει να χτυπήσει και να θερμάνει τεράστιες ποσότητες αερίου σε μεγάλη έκταση μέσα στον γαλαξία, εμποδίζοντας έτσι τη δημιουργία νέων άστρων. Αν ο πίδακας ήταν σταθερός, θα άνοιγε απλώς μια στενή τρύπα στα σύννεφα αερίων και θα έφευγε στο διάστημα, χωρίς να επηρεάσει τόσο δραματικά την εξέλιξη του γαλαξία.