O gaură neagră antică sfidează legile fizicii! Este aproape imposibil ritmul în care crește

O gaură neagră antică sfidează legile fizicii. Astronomi japonezi au descoperit o gaură neagră supermasivă excepțională din Universul timpuriu, care crește într-un ritm aproape imposibil, producând simultan emisii intense de raze X și unde radio.

O gaură neagră antică sfidează legile fizicii. Descoperirea, realizată de cercetători de la Universitatea Waseda și Universitatea Tohoku (ambele din Japonia), pune sub semnul întrebării teoriile consacrate și sugerează că procesele fizice care au avut loc în cosmosul tânăr încă sunt insuficient înțelese.

• Sunt amintirile iluzii? Un nou studiu abordează paradoxul creierului Boltzmann
• Cum poate opri corpul nostru răceala înainte de a se manifesta?

Echipa a identificat acest quasar (o gaură neagră supermasivă aflată într-o fază de „hrănire” intensă) îndepărtat cu ajutorul observațiilor realizate de Telescopul Subaru. Obiectul exista într-o perioadă în care Universul avea mai puțin de 1,5 miliarde de ani.

Gaura neagră trece printr-un proces extrem de rapid de acreție, strălucind puternic în raze X și generând în același timp emisii radio intense provenite dintr-un jet. Aceste caracteristici sunt, în mod normal, considerate incompatibile de multe modele teoretice.

Ce sunt găurile negre supermasive?

Găurile negre supermasive, care pot avea mase de milioane sau miliarde de ori mai mari decât cea a Soarelui, se află în centrele majorității galaxiilor și cresc prin captarea gazului din jur, în principal hidrogen și heliu.

Pe măsură ce gazul spiralează spre interior, acesta poate alimenta o regiune compactă de plasmă fierbinte, numită coroană, care emite raze X. Unele găuri negre formează și jeturi de material expulzat, vizibile puternic la lungimi de undă radio.

Dacă însă gazul cade prea repede spre gaura neagră, radiația generată începe să împingă înapoi materialul care urmează, încetinind fluxul. Astfel apare limita Eddington, un fel de limită de viteză pentru cât de rapid poate avea loc acreția. În unele situații rare, această limită poate fi depășită, permițând acumularea rapidă de masă în intervale cosmice scurte.

Pentru a verifica dacă un astfel de proces extrem are loc în Universul timpuriu, cercetătorii au folosit spectrograful în infraroșu apropiat MOIRCS al telescopului Subaru. Ei au măsurat mișcarea gazului din apropierea găurii negre și i-au estimat masa pe baza liniei de emisie Mg II, scrie Interesting Engineering.

O gaură neagră antică sfidează legile fizicii

Datele în raze X au arătat că gaura neagră acumulează material la un ritm de aproximativ 13 ori peste limita Eddington, situând-o printre cele mai rapide găuri negre cunoscute la această scară de masă. „Această descoperire ne-ar putea aduce mai aproape de înțelegerea modului în care găurile negre supermasive s-au format atât de rapid în Universul timpuriu”, a declarat Sakiko Obuchi, cercetător la Universitatea Waseda și autor principal al studiului.

În plus, obiectul emite puternic atât în raze X, cât și în domeniul radio, indicând prezența unei coroane active și a unui jet puternic. Modelele actuale de acreție super-Eddington prezic că aceste fenomene ar trebui să fie slăbite sau absente în astfel de condiții extreme.

„Vrem să investigăm ce anume alimentează aceste emisii neobișnuit de puternice în raze X și unde radio și dacă obiecte similare s-au ascuns în datele observaționale existente”, se arată într-un comunicat al Universității Waseda.

Cercetătorii cred că quasarul a fost surprins într-o fază de tranziție de scurtă durată, în care un aflux rapid de gaz l-a împins peste limita Eddington, în timp ce coroana și jetul au persistat temporar înainte de a se estompa.

Dacă observația va fi confirmată, ea ar putea oferi o imagine rară a creșterii variabile a găurilor negre în Universul timpuriu și ar putea ajuta la explicarea formării rapide a galaxiilor, deoarece jeturile puternice pot influența procesele de formare stelară.

Studiul a fost publicat în The Astrophysical Journal.

Vă recomandăm să citiți și:

O planetă „rătăcitoare” care plutește prin galaxie a fost măsurată de astronomi

Aproximativ 4.400 de sateliți Starlink se pregătesc de o migrație masivă. Decizia luată de SpaceX!

Este adevărat că Soarele este o stea pitică?

Ce a descoperit un nou studiu despre planetele Uranus și Neptun?