Astronomii au descoperit o colecție ascunsă de găuri negre masive

O echipă condusă de cercetători de la Universitatea din Carolina de Nord, Chapel Hill, SUA a descoperit o comoară de găuri negre masive în galaxiile pitice, care fusese trecută cu vederea până acum. 

Fiind o galaxie spirală gigantică, se crede că, de fapt, Calea Lactee a fost construită din fuziuni ale mai multor galaxii pitice mai mici. Dar nu se știe cât de des galaxiile pitice conțin o gaură neagră masivă, ceea ce reprezintă o lacună esențială în înțelegerea noastră privind modul în care găurile negre și galaxiile cresc împreună.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

O nouă cercetare publicată în Astrophysical Journal ajută la umplerea acestei lacune, dezvăluind că găurile negre masive sunt de multe ori mai frecvente în galaxiile pitice decât se credea până acum.

„Acest rezultat m-a uimit cu adevărat, deoarece aceste găuri negre se ascundeau până acum”, a declarat Mugdha Polimera, autorul principal al studiului și doctorand la UNC-Chapel Hill.

„Aceste găuri negre se ascundeau până acum”

Găurile negre sunt detectate de obicei atunci când cresc în mod activ prin ingerarea de gaz și praf de stele care se învârt în jurul lor, ceea ce le face să strălucească intens.

Profesoara Sheila Kannappan de la UNC-Chapel Hill, îndrumătoarea de doctorat a lui Polimera și co-autor al studiului, a comparat găurile negre cu licuricii.

„La fel ca licuricii, noi vedem găurile negre doar atunci când sunt luminate – când cresc – iar cele luminate ne dau un indiciu despre câte nu putem vedea”.

Problema este că, în timp ce găurile negre în creștere strălucesc cu radiații de înaltă energie, stelele tinere nou-născute pot face același lucru. În mod tradițional, astronomii au diferențiat găurile negre în creștere, de formarea de stele noi folosind teste de diagnosticare care se bazează pe caracteristicile detaliate ale luminii vizibile a fiecărei galaxii atunci când este împrăștiată într-un spectru ca un curcubeu, scrie Phys.org.

O comoară de găuri negre masive

Noua descoperire a fost posibilă când studenții de la universitate care lucrau cu Kannappan au încercat să aplice aceste teste tradiționale la datele de studiu ale galaxiilor. Echipa și-a dat seama că unele dintre galaxii trimiteau mesaje contradictorii – două teste ar indica găuri negre în creștere, dar un al treilea ar indica doar formarea de stele.

„Lucrările anterioare au respins pur și simplu cazurile ambigue ca acestea din analiza statistică, dar am avut o bănuială că ar putea fi vorba de găuri negre nedescoperite în galaxii pitice”, a declarat Kannappan.

Ea a bănuit că cel de-al treilea test, uneori contradictoriu, era mai sensibil decât celelalte două la proprietățile tipice ale piticilor: compoziția lor elementară simplă (în principal hidrogen și heliu primordiale din Big Bang) și rata lor ridicată de formare de noi stele.

Co-autorul studiului, Chris Richardson, profesor la Universitatea Elon, a confirmat cu ajutorul unor simulări teoretice că rezultatele testului cu mesaje mixte corespundeau exact cu ceea ce teoria ar prezice pentru o galaxie pitică cu o compoziție primordială, cu un nivel ridicat de formare de stele, care conține o gaură neagră masivă în creștere.

80% din găurile negre în creștere din galaxiile pitice aparțineau noului tip

Polimera a obținut măsurători publicate ale caracteristicilor spectrale de lumină vizibilă pentru a testa găuri negre în mii de galaxii găsite în două anchete conduse de Kannappan, RESOLVE și ECO.

„A fost important pentru mine să nu ne orientăm căutarea găurilor negre către galaxiile pitice”, a declarat Polimera. „Dar, analizând întregul recensământ, am descoperit că noul tip de găuri negre în creștere a apărut aproape întotdeauna în galaxii pitice. Am fost luați prin surprindere de cifre când le-am văzut prima dată”.

Mai mult de 80% din toate găurile negre în creștere pe care le-a găsit în galaxiile pitice aparțineau noului tip.

Polimera a condus o căutare exhaustivă de explicații alternative care să implice formarea de stele, incertitudini de modelare sau astrofizică. În cele din urmă, echipa a fost nevoită să concluzioneze că găurile negre nou identificate erau reale.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Prima fotografie cu Sagittarius A*, gaura neagră supermasivă din centrul galaxiei noastre

O gaură neagră supermasivă a creat bule uriașe în jurul galaxiei noastre

Noi imagini cu o gaură neagră supermasivă ascunsă într-un nor gros de praf cosmic

Un studiu controversat susține că în centrul Pământului există o gaură neagră. Cum poate fi explicată descoperirea