Telescopul Webb, pe cale să privească în „Ochiul lui Sauron”, unul dintre cele mai strălucitoare obiecte din Univers

Unul dintre primele obiective ale Telescopului Spațial James Webb va fi acela de a-i ajuta pe astronomi să „cântărească” gaura neagră supermasivă din inima galaxiei spiralate NGC 4151 din apropiere – cunoscută și sub numele de Ochiul lui Sauron, datorită asemănării sale cu prezența malefică din trilogia „Stăpânul inelelor”.

Instrumentul NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph) al lui Webb va măsura cât de repede orbitează stelele din interiorul galaxiei NGC 4151 în jurul centrului galaxiei. Aceste informații îi vor ajuta pe astrofizicieni să calculeze masa găurii negre, deoarece cu cât stelele orbitează mai repede, cu atât gaura neagră este mai masivă.

Pentru a urmări stelele, NIRSpec va trebui să vadă lumina lor pe fundalul copleșitor de luminos al discului de acreție al găurii negre. Pe măsură ce materia cade spre gaura neagră, aceasta devine mai fierbinte și mai strălucitoare, o gaură neagră care se „hrănește” în mod activ, precum cea din pupila ochiului lui Sauron, este unul dintre cele mai strălucitoare lucruri din Univers.

Pe acest fundal arzător, este greu să distingi simpla lumină stelară – dar viziunea lui Webb este suficient de ascuțită pentru această sarcină.

„Găurile negre sunt dezordonate”

Cu toate acestea, chiar și instrumentele puternice ale lui Webb nu vor putea urmări stelele individuale, deoarece NGC 4151 este foarte departe. În schimb, instrumentul său NIRSpec va urmări „grupuri de stele neclare împreună și mișcările lor combinate”, a declarat pentru Inverse cercetătorul principal Misty Bentz, de la Georgia State University.

Astronomii construiesc un model computerizat în care zeci de mii de stele simulate orbitează în jurul unei găuri negre supermasive în centrul lor. Ei vor modifica masa găurii negre din model până când orbitele stelelor simulate se vor potrivi îndeaproape cu datele din lumea reală de la Webb.

Gaura neagră a lui GC 4151 este una activă, care continuă să crească atrăgând în ea mai multă materie. Iar masa unei găuri negre determină modul în care aceasta se „hrănește” cu gazul din jur, cum afectează formarea stelelor din apropiere și, astfel, cum evoluează întreaga galaxie în jurul ei.

„Găurile negre sunt dezordonate, așa că atunci când se acrește sau mănâncă, aruncă, de asemenea, material și energie înapoi în galaxie”, spune Bentz. „Acest lucru încetinește creșterea galaxiei și sfârșește prin a încetini și creșterea găurilor negre, deoarece în cele din urmă le taie aprovizionarea cu combustibil.”

Una dintre cele mai apropiate galaxii cu o gaură neagră supermasivă în creștere

De aceea, studiul găurilor negre active este atât de important, iar NGC 4151 este una dintre cele mai apropiate galaxii cu o gaură neagră supermasivă în creștere activă în centrul său. Astronomii au poreclit galaxia Ochiul lui Sauron, deoarece regiunea sa centrală seamănă cu ochiul malefic al conducătorului din Mordor din trilogia Stăpânul Inelelor.

Webb îl va privi cu curaj pe Sauron în ochi cu ajutorul instrumentului său NIRSpec, care are dimensiunea unei cutii de pantofi, dar care conține aproape 100 de oglinzi lucrate cu precizie.

Aceste oglinzi captează lumina de la fiecare sursă dintr-o imagine, apoi împart lumina în lungimile de undă individuale care o compun. Acest spectru de lungimi de undă conține informații despre compoziția chimică a unui obiect, precum și despre modul în care acesta se deplasează în raport cu telescopul, scrie Inverse.

Masele exacte ale găurilor negre supermasive, precum NGC 4151, vor ajuta astronomii să construiască modele mai precise ale modului în care se formează și evoluează galaxiile, una dintre cele patru teme științifice principale ale lui Webb.

Vă recomandăm să mai citiți și:

O pâlpâire din întuneric dezvăluie indicii despre Sagittarius A*, gaura neagră din centrul galaxiei

Astronomii cred că au găsit prima gaură neagră care plutește liber

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

O gaură neagră supermasivă „neliniștită” cutreieră necontenit prin spațiu. Cum poate fi explicată