O gaură neagră masivă din Universul timpuriu, surprinsă în timp ce trage „un pui de somn”

Oamenii de știință au descoperit o gaură neagră masivă din Universul timpuriu, care „doarme” după ce s-a „hrănit” excesiv.

Similară unui urs care consumă cantități mari de somon înainte de hibernare sau unui somn necesar după cina de Crăciun, această gaură neagră masivă din Universul timpuriu pare să fi mâncat atât de mult încât acum se află într-o stare de inactivitate în galaxia sa gazdă.

• Exoplaneta Trappist-1 b ar putea avea atmosferă, dezvăluie Telescopul Webb
• Inima celei mai vulcanice lumi din Sistemul Solar este mai solidă decât s-a crezut

O echipă internațională de astronomi, condusă de Universitatea din Cambridge (Anglia), a utilizat Telescopul Spațial James Webb (NASA/ESA/CSA) pentru a detecta această gaură neagră care a existat la doar 800 de milioane de ani după Big Bang.

O gaură neagră masivă din Universul timpuriu

Gaura neagră are o masă de 400 de milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui, fiind una dintre cele mai masive găuri negre descoperite până acum în această etapă a dezvoltării Universului. Aceasta reprezintă aproximativ 40% din masa totală a galaxiei gazdă, o proporție imensă în comparație cu găurile negre din universul local, care, de obicei, constituie doar 0,1% din masa galaxiilor lor gazdă, scrie EurekAlert.

În ciuda dimensiunii sale uriașe, gaura neagră consumă gaz la o rată foarte scăzută, aproximativ de 100 de ori sub limita teoretică maximă, ceea ce o face practic inactivă.

Modelele standard ale găurilor negre, puse la încercare

Această descoperire contestă modelele actuale de formare și evoluție a găurilor negre. Conform cercetătorilor, cel mai probabil, găurile negre trec prin perioade scurte de creștere ultra-rapidă, urmate de perioade lungi de inactivitate.

Rezultatele studiului au fost publicate în revista Nature.

„Deși această gaură neagră masivă din Universul timpuriu este inactivă, dimensiunea sa enormă ne-a permis să o detectăm. Această stare latentă ne-a ajutat, de asemenea, să aflăm mai multe despre masa galaxiei gazdă. Universul timpuriu a reușit să producă niște monștri adevărați, chiar și în galaxii relativ mici”, a explicat Ignas Juodžbalis, autor principal și cercetător la Institutul Kavli pentru Cosmologie de la Cambridge.

Potrivit modelelor standard, găurile negre se formează din rămășițele colapsate ale stelelor moarte și cresc până la o limită prevăzută, cunoscută drept limita Eddington. Totuși, dimensiunea extraordinară a acestei găuri negre sugerează că modelele actuale ar putea să nu explice pe deplin cum se formează și cresc aceste structuri masive.

„Este posibil ca găurile negre să fie ‘născute mari’, ceea ce ar putea explica de ce Telescopul Webb a identificat astfel de structuri uriașe în Universul timpuriu. O altă posibilitate este că acestea trec prin perioade de hiperactivitate, urmate de perioade lungi de inactivitate”, a spus profesorul Roberto Maiolino, coautor al studiului.

O gaură neagră masivă din Universul timpuriu a crescut rapid, apoi a hibernat

Cercetătorii au realizat simulări pe computer pentru a modela modul în care această gaură neagră inactivă ar fi putut atinge o asemenea masă imensă atât de devreme în Univers. Rezultatele sugerează că găurile negre pot depăși temporar limita Eddington, crescând rapid pe parcursul a cinci până la zece milioane de ani, înainte de a „hiberna” pentru aproximativ 100 de milioane de ani.

„Deși pare contraintuitiv să explici o gaură neagră inactivă prin perioade de hiperactivitate, aceste explozii scurte permit o creștere rapidă, în timp ce restul timpului și-l petrec ‘dormind’”, a explicat Maiolino.

O descoperire remarcabilă

Această gaură neagră ar putea reprezenta doar vârful unui „iceberg” mult mai mare, având în vedere faptul că majoritatea găurilor negre din Universul timpuriu și-ar putea petrece cea mai mare parte a timpului într-o stare latentă.

„Probabil că majoritatea găurilor negre sunt în această stare de inactivitate: mă surprinde că am găsit această gaură neagră, dar sunt încântat de posibilitatea de a descoperi multe altele”, a concluzionat Maiolino.

Vă recomandăm să citiți și:

Cea mai tânără planetă descoperită vreodată are o orbită bizară care îi intrigă pe oamenii de știință

Telescopul Spațial James Webb și-a forțat limitele și a găsit cele mai timpurii galaxii din Univers

Răcirea misterioasă a planetei Uranus, în sfârșit explicată! Ce se întâmplă cu gigantul de gheață?

Mostrele extrase de pe asteroidul Ryugu, contaminate la scurt timp după ce au ajuns pe Pământ