Astronomii au găsit 3 găuri negre supermasive pe punctul de a se ciocni

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Astronomii au surprins 3 găuri negre supermasive într-un dans cosmic care s-ar putea încheia cu fuziunea lor într-un singur monstru cosmic și mai masiv.

Cercetătorii au descoperit cele 3 găuri negre supermasive într-o galaxie atât de îndepărtată încât lumina sa a avut nevoie de 12,5 miliarde de ani pentru a ajunge la noi. Prin urmare, o vedem așa cum arăta la mai puțin de 1,3 miliarde de ani după Big Bang. Descoperirea oferă dovezi importante că fuziunile dintre găuri negre ar fi putut contribui la creșterea lor rapidă în Universul timpuriu.

„Aceasta este prima dovadă a existenței a trei găuri negre active într-o singură galaxie din Universul îndepărtat”, spune Hannah Übler, astronom la Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (Germania) și coordonatoarea studiului. Potrivit cercetătoarei, astfel de procese ar fi putut aduce eficient găurile negre masive împreună, pregătind terenul pentru fuziunile pe care viitoarele observatoare de unde gravitaționale le-ar putea detecta.

3 găuri negre supermasive sunt pe punctul de a se ciocni. Cum le-au observat oamenii de știință?

Galaxia, catalogată J0148-4214, este atât de îndepărtată încât Telescopul Spațial James Webb (JWST), instrumentul care a făcut descoperirea, nu a putut observa direct găurile negre. În schimb, spectrograful NIRSpec al telescopului a detectat mișcarea gazului de hidrogen care se rotește cu viteze foarte mari în jurul fiecărei găuri negre, în discurile de acreție.

Două dintre găurile negre se află în centrul galaxiei, la o distanță de aproximativ 620 de ani-lumină una de cealaltă. Cea mai masivă are o masă de 80 de milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui, în timp ce companionul său are doar aproximativ 600.000 de mase solare. Paradoxal, gaura neagră mai mică se dezvoltă extrem de rapid, absorbind gaz într-un ritm care depășește limita Eddington, considerată rata maximă teoretică cu care materia poate cădea spre o gaură neagră.

Dacă această rată este depășită, discul de acreție devine atât de dens și de fierbinte încât radiația împinge materia înapoi, reducând alimentarea găurii negre. Prin urmare, cea mai mică dintre cele două nu va putea menține acest ritm de creștere pentru mult timp, scrie Space.com.

O poveste cu mai multe fuziuni

A treia gaură neagră se află la aproximativ 5.500 de ani-lumină de centrul galaxiei și are o masă de circa două milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui. Este aproximativ jumătate din masa găurii negre supermasive din centrul Căii Lactee, Sagittarius A*.

Cercetătorii cred că această a treia gaură neagră, și posibil și cea de 600.000 de mase solare, ar fi ajuns în galaxie în urma unor fuziuni dintre galaxii. „Aceste rezultate sunt extrem de interesante. Ele sugerează că fuziunile dintre găurile negre ar putea reprezenta o cale suplimentară și rapidă prin care acestea au crescut în Universul timpuriu”, spune Roberto Maiolino, de la University of Cambridge (Anglia).

Fuziunile dintre găurile negre produc unde gravitaționale. Detectoare precum LIGO, Virgo și KAGRA pot observa undele de frecvență ridicată generate de fuziunea găurilor negre de masă stelară. Pentru undele cu lungimi de undă mult mai mari produse de fuziunea unor găuri negre supermasive este însă nevoie de un observator spațial.

Agenția Spațială Europeană intenționează să lanseze LISA, un observator format din trei nave spațiale dispuse în forma unui triunghi, cu laturile lungi de 2,5 milioane de kilometri. Dacă proiectul va decurge conform planului, LISA ar putea fi lansat la mijlocul anilor 2030 și ar putea detecta astfel de unde gravitaționale.

Povestea celor 3 găuri negre supermasive continuă

Există însă o incertitudine importantă: nu se știe dacă a treia gaură neagră se îndreaptă spre celelalte două sau dacă va părăsi galaxia. Situația este un exemplu al celebrei probleme a celor trei corpuri.

Este posibil ca cele două găuri negre mai mici să fi ajuns împreună în J0148-4214, formând un sistem binar. Pe măsură ce s-au apropiat de gaura neagră de 80 de milioane de mase solare, aceasta ar fi putut-o captura pe una dintre ele și, prin schimb de moment cinetic, să o arunce pe cealaltă în afara galaxiei.

În prezent, cercetătorii nu pot determina direcția de deplasare a celei de-a treia găuri negre, astfel că nu știu dacă aceasta a fuzionat cu celelalte două sau a scăpat. Dacă a fost ejectată, este posibil să rătăcească singură prin spațiul intergalactic chiar și acum, la 12,5 miliarde de ani după ce a pornit în această călătorie.

Descoperirea a fost prezentată în revista Astronomy & Astrophysics.

Vă recomandăm să citiți și:

În aprilie 2029, un asteroid va trece la limită pe lângă Pământ. Cercetătorii, îngrijorați de posibile consecințe

Astronomii ar fi descoperit prima exolună din afara Sistemului Solar

O descoperire făcută pe fața nevăzută a Lunii ar putea rescrie istoria Sistemului Solar

Singurul loc din Sistemul Solar în care astronomii au observat direct un material ciudat