Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat două găuri negre care se orbitează una pe alta

Pentru prima dată în istorie, astronomii au reușit să obțină o imagine cu două găuri negre care se orbitează reciproc, oferind, astfel, dovada vizuală mult așteptată a existenței perechilor de găuri negre.

Descoperirea celor două două găuri negre care se orbitează reciproc a fost făcută prin observarea unor fluctuații fine ale luminii radio, captate de telescoape de pe Pământ și din spațiu. Cele două găuri negre se află la circa 5 miliarde de ani-lumină depărtare de noi și sunt prinse într-o orbită comună cu o perioadă de 12 ani.

• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?
• Locul în care trăiești influențează ce greutate ai, arată un nou studiu

Gaura neagră mai mică a fost surprinsă emanând un jet de particule care se deplasează aproape cu viteza luminii, ondulându-se asemenea unui furtun de grădină care se rotește sau a unei cozi de câine care se mișcă energic. Cea mai mare dintre ele, care îi dă naștere unui jet cosmic uriaș cunoscut sub numele de blazar OJ287, este o adevărată colosală supermasivă, cu o masă de aproximativ 18 miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui.

Rezultatele cercetării au fost publicate în revista The Astrophysical Journal.

„Pentru prima dată, am reușit să obținem o imagine a două găuri negre care se rotesc una în jurul celeilalte. În imagine, găurile negre sunt identificate prin jeturile intense de particule pe care le emit. Ele însele sunt complet negre, dar pot fi detectate prin aceste jeturi sau prin gazul incandescent care le înconjoară”, a declarat Mauri Valtonen, astronom la Universitatea din Turku (Finlanda) și autorul principal al studiului.

Premieră: au fost fotografiate două găuri negre care se orbitează reciproc

Găurile negre se formează prin colapsarea stelelor masive și cresc devorând gaz, praf, stele și alte găuri negre. În unele cazuri, fricțiunea produsă de materia care se rotește în jurul lor face ca materia să se încingă și să emită lumină, fenomen ce le transformă în așa-numitele nuclee galactice active (AGN).

Cele mai extreme dintre acestea sunt quasarii, găuri negre supermasive de miliarde de ori mai grele decât Soarele, care își eliberează coconul de gaz prin explozii de lumină de trilioane de ori mai strălucitoare decât cele mai luminoase stele. Când jeturile lor sunt orientate direct spre Pământ, aceste obiecte sunt numite blazari, amintește LiveScience.

Astronomii au mai reușit în trecut să fotografieze uriașele găuri negre din centrul Căii Lactee și din galaxia Messier 87, iar dovezi consistente privind perechile de găuri negre și fuziunile lor au fost detectate prin unde gravitaționale. Totuși, în ciuda suspiciunilor vechi că OJ287 ar conține o pereche orbitală, telescoapele nu avuseseră până acum rezoluția necesară pentru a le distinge separat.

De fapt, observațiile asupra OJ287 datează dinainte ca astronomii să știe ce sunt găurile negre: variațiile periodice de luminozitate au fost înregistrate încă din secolul al XIX-lea pe plăci fotografice destinate studierii cerului apropiat. Analizând ulterior aceste date, cercetătorii au început în anii 1980 să presupună că alternanța de intensitate luminoasă era cauzată de două găuri negre care se orbitează reciproc.

Dovada vizuală a perechilor de găuri negre

Pentru a obține dovada vizuală, astronomii au folosit imagini radio obținute printr-o rețea care include satelitul rusesc RadioAstron (sau Spektr-R), un telescop spațial operațional între 2011 și 2019. „Antena radio a satelitului a ajuns până la jumătatea distanței până la Lună, ceea ce a îmbunătățit semnificativ rezoluția imaginii. În ultimii ani am putut folosi doar telescoape terestre, iar rezoluția acestora nu este la fel de bună”, a explicat Valtonen.

Comparând detaliile imaginii cu calculele teoretice anterioare, cercetătorii au identificat două structuri distincte, corespunzătoare jeturilor emise de fiecare gaură neagră, aflate exact acolo unde modelele preziceau că ar trebui să fie.

Totuși, încă există unele incertitudini: oamenii de știință avertizează că cele două jeturi ar putea, în realitate, să se suprapună, ceea ce înseamnă că posibilitatea existenței unei singure găuri negre nu poate fi exclusă complet.

„Când vom reuși din nou să obținem o rezoluție comparabilă cu cea oferită de RadioAstron, va fi posibil să verificăm mișcarea de tip ‘coadă care se leagănă’ a găurii negre secundare”, au concluzionat cercetătorii.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au rezolvat misterul unui crater vechi de peste de 40 de milioane de ani

Diamantele aflate la 470 km adâncime dezvăluie chimia ascunsă a Pământului

Astronomii au urmărit o nebuloasă planetară de-a lungul a 130 de ani de evoluție

Un nou studiu confirmă: Cât de aproape de Pământ s-ar putea afla o civilizație extraterestră avansată?