O gaură neagră de un miliard de ori mai grea decât Soarele contrazice ceea ce știu astronomii

O gaură neagră imensă și rară, găsită ascunsă în zorii Universului, ar putea indica că au existat de mii de ori mai mulți astfel de „monștri” în cosmosul timpuriu decât se credea până acum, iar astronomii nu sunt siguri de ce.

Gaura neagră primordială are de aproximativ 1 miliard de ori masa Soarelui și a fost găsită în centrul galaxiei COS-87259. Vechea galaxie s-a format la doar 750 de milioane de ani după Big Bang și a fost observată de Atacama Large Millimeter Array (ALMA), un observator radio din Chile, pe o porțiune minusculă de cer de mai puțin de 10 ori dimensiunea Lunii pline.

• 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

Ascunsă sub o mantie de praf de stele turbulent, această gaură neagră imensă a fost văzută consumând o parte din discul de acreție al materiei care o orbitează în timp ce arunca resturile într-un jet care călătorește aproape cu viteza luminii. Gaura neagră pare a fi într-un stadiu intermediar rar de creștere, undeva între o galaxie prăfuită, formatoare de stele, și o gaură neagră enormă, strălucitoare, numită quasar.

Iar gigantul cosmic ar putea fi doar una dintre miile de găuri negre inexplicabil de mari care pândesc învăluite de norii universului timpuriu, sugerează cercetătorii. Ei și-au publicat descoperirea în revista Monthly Notices of The Royal Astronomical Society.

O gaură neagră imensă ne arată că, de fapt, nu era singură în Universul timpuriu

„Sincer, explicarea existenței a aproximativ 15 quasari luminoși foarte timpurii (din aceeași perioadă de timp ca COS-87259) a fost o mare provocare pentru astronomia extragalactică, având în vedere cât de scurt a fost timpul de la Big Bang pentru a crește o gaură neagră atât de masivă”, a declarat Ryan Endsley, astronom la University of Texas, Austin (SUA) și autor principal al studiului.

„Dacă găurile negre foarte timpurii cu o masă de miliarde de ori mai mare ca a Soarelui sunt de mii de ori mai frecvente decât am crezut inițial, acest lucru nu face decât să complice și mai mult problema”, spune Endsley.

Găurile negre se nasc din prăbușirea stelelor gigantice și cresc prin consumarea neîncetată de gaz, praf, stele și alte găuri negre din galaxiile formatoare de stele care le conțin. Dacă devin suficient de mari, frecarea face ca materialul care se învârte în gura găurilor negre să se încălzească și să le transforme în quasari, revărsându-și coconii gazoși cu explozii de lumină de până la un trilion de ori mai luminoase decât cele mai strălucitoare stele, scrie Space.com.

Deoarece lumina călătorește cu o viteză fixă prin vidul spațiului, cu cât oamenii de știință privesc mai adânc în univers, cu atât interceptează lumină de la o distanță mai mare și cu atât văd mai departe înapoi timp.

„Zorii cosmici”

Simulările anterioare ale „zorilor cosmici”, epoca care cuprinde primele miliarde de ani ai Universului, au sugerat că norii ondulatori de gaz rece s-ar putea să se fi unit în stele gigantice care au fost sortite să se prăbușească rapid, creând găuri negre.

Pe măsură ce Universul a crescut, acele prime găuri negre ar fi putut fuziona rapid cu altele pentru a crea găuri negre supermasive și mai mari în întregul cosmos.

Dar modul în care aceste condiții haotice au condus la crearea atâtor găuri negre supermasive este un mister; unul care este adâncit de posibilitatea ca o astfel de gaură neagră imensă să fi avut mii de „frați” atunci când Universul ajunsese la doar 5% din vârsta sa actuală.

Această gaură neagră imensă schimbă cunoștințele despre formarea galaxiilor

O lucrare de recenzie a sugerat că quasarii mari și strălucitori sunt cele mai ușor de observat găuri negre, așa că sunt probabil doar „vârful aisbergului” al monștrilor care se ascund în cosmosul timpuriu.

Răspunsul la această enigmă ar putea indica o lipsă în înțelegerea noastră despre formarea galaxiilor în Universul timpuriu. Pe 22 februarie, un alt grup de astronomi care analizează datele de la telescopul spațial James Webb a descoperit un grup de șase galaxii gigantice, cu vârsta cuprinsă între 500 și 700 de milioane de ani după Big Bang, care erau atât de masive încât erau în tensiune cu 99% dintre modelele cosmologice.

O posibilă explicație ar putea consta în cantitatea și activitatea frenetică a norilor denși de „explozii stelare” unde au apărut primele găuri negre. De exemplu, în aprilie 2022, descoperirea unei alte găuri negre în tranziție și în creștere rapidă, numită GNz7q, într-o galaxie cu explozii stelare care este de aceeași vârstă cu COS-87259, a arătat că galaxia crea stele noi de 1.600 de ori mai repede decât o face Calea Lactee astăzi.

Două descoperiri surprinzătoare

COS-87259 creează stele la o rată puțin mai lentă de 1.000 de ori cât Calea Lactee de acum, dar gaura sa neagră este de 20 de ori mai masivă și mai strălucitoare decât GNz7q.

„Descoperirea atât a COS-87259, cât și a GNz7q în ultimul an a fost foarte surprinzătoare și ne împinge cu adevărat să ne întrebăm cum putem vedea acest lucru din punct de vedere al înțelegerii creșterii foarte timpurii a găurilor negre supermasive”, a spus Endsley.

Vă recomandăm să citiți și:

Proteinele antice oferă noi indicii despre originea vieții pe Pământ. „Universul pare să iubească aminoacizii”

Un nou tip de baterie dezvoltat de NASA ar permite explorarea unei planete infernale

De ce nu am găsit încă forme de viață pe suprafața lui Marte?

Cercetătorii au descoperit noi tipuri de gheață sărată care ar putea exista pe sateliții lui Jupiter