Cea mai apropiată gaură neagră descoperită vreodată. Cum a fost găsită?

În 1916, Karl Schwarzchild a teoretizat existența găurilor negre ca rezoluție la ecuațiile lui Albert Einstein pentru Teoria Relativității Generale.

La jumătatea secolului XX, astronomii au început să detecteze găuri negre pentru prima oară folosind metode indirecte, care implicau observarea efectelor acestora asupra obiectelor și spațiului din jur.

• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee
• De ce ne curge nasul de la mâncarea picantă?

Începând cu anii 1980, oamenii de știință au studiat găurile negre supermasive, care se găsesc în centrul celor mai masive galaxii din Univers. În aprilie 2019, colaborarea Event Horizon Telescope (EHT) a dezvăluit prima imagine făcută vreodată cu o gaură neagră supermasivă.

Cea mai apropiată gaură neagră de Sistemul Solar

Aceste observații reprezintă o șansă de a testa legile fizicii sub cele mai extreme condiții și de a afla detalii despre forțele care au conturat Universul.

Potrivit unui studiu recent, o echipă de cercetare internațională a folosit datele de la Observatorul GAIA al Agenției Spațiale Europene (ESA) pentru a observa o stea similară Soarelui care are caracteristici orbitale ciudate. Având în vedere natura orbitei sale, echipa a concluzionat că face parte dintr-un sistem binar de gaură neagră.

Asta înseamnă că este cea mai apropiată gaură neagră de Sistemul Solar și implică existența unei populații considerabile de găuri negre în stare latentă în galaxia noastră.

Cel mai precis catalog spațial 3D creat vreodată

Cercetările au fost coordonate de Kareem El-Badry, astrofizician în cadrul Societății Harvard, în colaborare cu Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică și Institutul Max Planck pentru Astronomie. Studiul care explică descoperirile va fi publicat în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Așadar, El-Badry și colegii săi s-au bazat pe datele obținute de Observatorul Gaia al ESA. Misiunea a măsurat timp de aproape un deceniu pozițiile, distanțele și mișcările precise de la 1 miliard de obiecte astronomice, cum ar fi stele, planete, comete, asteroizi și galaxii.

Prin măsurarea mișcărilor obiectelor în timp ce orbitează centrul Căii Lactee (o tehinică numită astrometrie), misiunea Gaia încearcă să construiască cel mai precis catalog spațial 3D creat vreodată.

Un însoțițor de aproximativ 10 mase solare „co-orbitează” alături de Gaia BH1

Astfel, El-Badry și colegii săi au analizat toate cele 168.065 stele din datele obținute de Gaia care au părut să aibă orbite cu două corpuri.

Analiza a dus la descoperirea unui candidat deosebit de promițător, o stea galbenă (de tip G) denumită de echipă Gaia BH1. Având în vedere soluția orbitală observată, cercetătorii au stabilit că această stea trebuie să fie însoțită de o gaură neagră binară.

Pentru a-și confirma observațiile, echipa a analizat măsurătorile de velocitate radială de la multiple telescoape cu Gaia BH1.

În mod similar cu metoda folosită pentru căutarea exoplanetelor (spectroscopia Doppler), spectrele oferite de aceste instrumente au permis echipei să observe și să măsoare forțele gravitaționale care influențează orbita stelei. Aceste observații au confirmat soluția orbitală a lui Gaia BH1 și faptul că un însoțitor de aproximativ 10 mase solare „co-orbitează” alături de stea.

Calea Lactee conține în jur de 100 de milioane de găuri negre

Așa cum au precizat cercetătorii, aceste descoperiri ar putea reprezenta prima gaură neagră din Calea Lactee care nu a fost observată în urma emisiilor sale de raze X sau altor emisii energetice.

„Modelele prezic faptul că galaxia Calea Lactee conține în jur de 100 de milioane de găuri negre. Însă noi am observat doar 20. Toate cele observate până acum sunt în categoria „binare raze X”, adică găuri negre care își consumă steaua însoțitoare, iar asta strălucește puternic în raze X pe măsură ce potențiala energie gravitațională devine lumină. Dar asta reprezintă doar vârful aisbergului. O populație mult mai mare s-ar putea ascunde în binare separate mai larg. Descoperirea lui Gaia BH1 oferă indicii despre această populație”, a explicat El-Badry, citat de Science Alert.

Dacă vor fi confirmate, aceste descoperiri ar însemna că o populație considerabilă de găuri negre aflate în stare latentă există undeva în Calea Lactee. Asta înseamnă găuri negre care nu sunt vizibile cu ajutorul discurilor strălucitoare, exploziilor de radiație sau jeturilor emanate de la poli (așa cum se întâmplă adesea în cazul quasarilor).

Vă mai recomandăm să citiți și:

NASA a înregistrat sunetul sinistru produs de o gaură neagră

Prima gaură neagră „în stare latentă” descoperită în afara Căii Lactee

O gaură neagră supermasivă se rotește mai încet decât se așteptau astronomii. Care ar putea fi cauza?

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