Descoperire uimitoare: O gaură neagră supermasivă din Universul timpuriu sfidează modelele actuale de formare

De fapt, astfel de obiecte se află în centrul majorității galaxiilor și câștigă masă pe măsură ce atrag materialul din jur. Cu toate acestea, de la punerea în funcțiune a telescopului spațial James Webb al NASA în 2022, astronomii au făcut o descoperire surprinzătoare: găuri negre supermasive existau în Universul timpuriu, mult mai devreme decât se credea posibil, având în vedere timpul necesar pentru a acumula o asemenea masă. Observațiile recente asupra unei astfel de găuri negre primordiale dezvăluie noi detalii despre formarea lor rapidă.

Găurile negre sunt obiecte extrem de dense, cu o gravitație atât de puternică încât nici măcar lumina nu poate scăpa de atracția lor. Creșterea lor în masă se datorează absorbției de gaz, praf și chiar stele care trec în apropiere.

„Existența găurilor negre supermasive în Universul timpuriu pune sub semnul întrebării modelele actuale de formare și creștere a acestora”, a declarat astronomul Hyewon Suh de la Observatorul Gemini din Hawaii și NOIRLab, autorul principal al unui studiu publicat în revista Nature Astronomy.

Observațiile recente realizate cu telescopul Webb se concentrează asupra unei găuri negre supermasive, numită LID-568, care exista atunci când Universul avea doar aproximativ 11% din vârsta sa actuală, la circa 1,5 miliarde de ani după Big Bang. Cu o masă de aproximativ zece milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui, LID-568 este de două ori și jumătate mai masivă decât Sagittarius A*. Până în prezent, cercetătorii nu au reușit să determine masa galaxiei care o găzduiește.

Cercetările arată că LID-568 câștigă masă într-un ritm mult mai rapid decât se credea posibil. Telescopul Webb a dezvăluit că această gaură neagră absoarbe material într-un ritm de peste 40 de ori mai mare decât limita Eddington, o valoare maximă teoretică care stabilește un echilibru între gravitație și radiația produsă în timpul procesului de acumulare de material.

„Limita Eddington reprezintă energia maximă pe care o gaură neagră o poate produce prin procesul de acumulare. Acest echilibru se formează între forța gravitațională a materialului care cade în gaură și radiația emisă”, a explicat astronomul Julia Scharwächter de la Observatorul Gemini și NOIRLab, co-autoare a studiului.

Se consideră că găurile negre primordiale s-au format fie prin moartea explozivă a primei generații de stele, fie prin colapsul unor nori mari de gaz din Universul timpuriu. „Descoperirea lui LID-568 sugerează că o mare parte a creșterii masei găurilor negre poate avea loc în timpul unui singur episod rapid de acumulare. Acest lucru ar putea explica formarea lor timpurie, indiferent de modul în care s-au format inițial”, a adăugat Suh.

Un semn distinctiv al unei găuri negre supermasive în creștere este emisia de raze X, o radiație electromagnetică cu lungime de undă foarte scurtă. Materialul care se rotește în jurul unei găuri negre și este absorbit este încălzit la temperaturi extreme, emite radiații intense și devine vizibil în raze X. Cercetătorii au identificat prima dată LID-568 cu ajutorul Observatorului Chandra al NASA, destinat observațiilor în raze X, și au continuat studiul cu telescopul Webb, utilizând capacitățile sale de observație în infraroșu.

Observațiile recente sugerează că găurile negre ar putea poseda un mecanism necunoscut prin care să poată absorbi material la o viteză mult mai mare decât se credea până acum. „LID-568 este remarcabilă prin rata sa extremă de creștere și prin existența sa atât de devreme în istoria Universului”, a declarat Suh. „Deocamdată, nu știm cum reușește LID-568 să depășească limita Eddington. Pentru a înțelege mai bine acest proces, intenționăm să continuăm observațiile cu telescopul Webb”.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News