Giganții cosmici, "demascați". Cât de mare poate fi o gaură neagră — analiză BBC

În centrul galaxiei noastre, Calea Lactee, se află o gaură neagră colosală. Deși are dimensiuni similare cu ale Soarelui, masa sa este de milioane de ori mai mare. Această gaură neagră supermasivă, cunoscută sub numele de Sagittarius A*, reprezintă "inima" galactică, determinând formarea și evoluția galaxiei noastre de-a lungul celor 13 miliarde de ani de existență.

Uneori, o stea ajunge prea aproape de acest monstru gravitațional și este distrusă complet, dispărând fără urmă. Este o forță impresionantă, cu puterea de a crea și distruge la o scară epocală.

Deși aproape fiecare galaxie mare ascunde o gaură neagră supermasivă în centru, Sagittarius A* este considerată mică în comparație cu altele recent descoperite.

În ultimii ani, astronomii au identificat o clasă și mai mare de găuri negre, denumite găuri negre ultramasive. Acestea sunt de aproximativ 1.000 de ori mai masive decât Sagittarius A*, fiind capabile să acopere dimensiunea întregului nostru sistem solar, potrivit BBC.

O perspectivă nouă asupra colosului spațial

Telescopul Spațial James Webb (JWST) oferă o imagine fără precedent a modului în care acești giganți cosmici s-au format în zorii Universului. Cu toate acestea, rămân multe întrebări nerezolvate: De unde provin aceste structuri masive? Cât de mari pot deveni cu adevărat?

Măsurarea dimensiunii unor obiecte atât de îndepărtate și masive este dificilă, însă astronomii au reușit să estimeze că unele dintre cele mai mari găuri negre descoperite, cum ar fi Ton 618, cântăresc de 66 de miliarde de ori mai mult decât Soarele și se întind pe o distanță de până la 40 de ori mai mare decât cea dintre Soare și Neptun.

Un alt exemplu impresionant este gaura neagră din centrul galaxiei Holm 15A, care are o masă de aproximativ 44 de miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui.

Cu toate că acestea par deja incredibil de mari, unii cercetători sunt de părere că ar putea exista găuri negre și mai masive, ascunse în vastitatea spațiului. „Din punct de vedere teoretic, nu există o limită superioară pentru dimensiunea găurilor negre”, spune James Nightingale, cosmolog la Universitatea Newcastle din Marea Britanie.

Clasificarea găurilor negre și limitele Universului

Găurile negre variază în dimensiuni, de la unele microscopice până la cele uriașe. Cele mai mici, numite găuri negre stelare, se formează în urma prăbușirii stelelor masive și au mase de 3 până la 50 de ori mai mari decât Soarele, ocupând un spațiu comparabil cu dimensiunea orașului Londra.

Găurile negre intermediare, de până la 50.000 de ori mai masive decât Soarele, au dimensiuni comparabile cu planeta Jupiter. Urmează găurile negre supermasive, care ating mase de milioane sau miliarde de ori mai mari decât Soarele. Deși nu există o definiție clară pentru găurile negre ultramasive, acestea încep de la aproximativ 10 miliarde de mase solare.

Datorită vârstei relativ tinere a Universului, de doar 13,7 miliarde de ani, existența unor găuri negre atât de mari este greu de explicat. „Este dificil să construiești o gaură neagră atât de masivă prin metodele clasice de hrănire”, explică Julie Hlavacek-Larrondo, astrofizician la Universitatea din Montreal.

În teorie, dacă o gaură neagră continuă să absoarbă materie, ar putea crește indefinit. Totuși, din cauza vârstei Universului și a ratei cunoscute de creștere a acestor obiecte, majoritatea cercetătorilor cred că o gaură neagră nu poate depăși o masă de 270 de miliarde de mase solare.

Există însă și opinii conform cărora unele găuri negre ar putea fi mult mai mari, dacă au absorbit materia mai rapid decât estimăm noi.

Deși astfel de găuri negre incredibil de mari nu au fost încă descoperite, astronomii nu exclud posibilitatea existenței lor în inima unor galaxii îndepărtate.

Primele găuri negre ultramasive au fost descoperite la începutul anilor 2010, iar până în prezent au fost identificate în jur de 100 de astfel de obiecte. În martie 2023, James Nightingale și echipa sa au descoperit o nouă gaură neagră ultramasivă, cu o masă de aproximativ 33 de miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui.

Găurile negre din zorii Universului

Grație JWST, astronomii au putut să observe galaxii din primele sute de milioane de ani ale Universului. Descoperirile recente arată că găurile negre supermasive existau deja în aceste galaxii compacte, care emit o lumină neobișnuit de puternică. Aceasta sugerează că găurile negre au crescut rapid la începutul Universului.

Găurile negre sunt de obicei de 1.000 de ori mai mici decât galaxiile care le adăpostesc, însă JWST a descoperit găuri negre în galaxii primordiale care au dimensiuni comparabile cu galaxiile în sine.

Există două teorii principale despre modul în care s-au format aceste găuri negre gigantice. Una sugerează că ele provin din stelele gigantice din primele zile ale Universului, numite Population III stars, care aveau mase de până la 1.000 de ori mai mari decât Soarele. Cealaltă teorie susține că unele găuri negre s-au format direct din nori de gaz, fără a trece prin stadiul de stea.

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