Ce a reprezentat lumina puternică pe care au văzut-o primii oameni pe cerul nopţii?

Acum 2 milioane de ani, adică în vremea în care strămoşii noştri învăţau să meargă în picioare, o lumină puternică a apărut pe cerul nopţii rivalizând cu luna în strălucire şi dimensiune. Diferenţa semnificativă era că noua sursă de lumină părea mai mult un ghem pufos decât un glob. Oamenii de ştiinţă susţin că era vorba de o gaură neagră supermasivă aflată în inima galaxiei noastre, dar care a explodat.

Această nouă informaţie asociază într-un mod ingenios două puzzle-uri galactice remarcabile, aparent fără legătură între ele. 

Pe lângă faptul că aceste noi detalii le oferă oamenilor de ştiinţă căi prin care să rezolve ambele puzzle-uri, ele ne oferă şi o idee despre cum trebuie să le fi părut cosmosul strămoşilor noştri. De asemenea, datele arată şi că găurile negre supermasive sunt imprevizibile şi capabile să genereze unele dintre cele mai strălucitoare sclipiri din Univers.

Poate părea destul de ciudat că vorbim despre găuri negre supermasive ca sursă a cele mai strălucitoare lumini din Univers, dar acesta este motivul pentru care centrii unora dintre galaxii, cunoscuţi drept nuclee galactice active sau AGN, strălucesc atât de puternic. Ideea este că pe măsură ce gaura neagră supermasivă atrage materie, această materie concreşte într-un disc, se încălzeşte şi începe să strălucească. Atunci când o cantitate mai mare de materie este atrasă în disc, energia este eliberată sub forma unor şuvoaie de particule strălucitoare,  perpendiculare pe rotaţia găurii. 

Gaura neagră din centrul Căii Lactee, numită Sagittarius A* este deocamdată liniştită, însă nimeni nu ştie cu exactitate ce determină o gaură neagră se se transforme într-o AGN. Un indiciu care sugerează că galaxia noastră nu a fost mereu liniştită a fost descoperit în 2010, atunci când astronomii au folosit satelitul Fermi Gamma-ray Telescope şi au descoperit o pereche de structuri spectaculoase şi misterioase, botezate acum „bulele Fermi”, care tronau la 25.000 deasupra şi sub planul galactic. Teoriile ce doresc a explica bulele variază de la cele referitoare la radiaţiile gama emise de gaura neagră în urma procesului de anihilare a materiei negre, la cele despre vânturile supersonice dezlănţuite de explozii intense apărute în timpul formării stelelor. 

Apoi, în luna Aprilie, Bill Mathews şi Fulai Guo de la Universitatea din California au susţinut, în timpul unei întruniri de la Universitatea Stanford, că bulele erau cauzate de o explozie provenită de la Sagittarius A*. Simulările acestora au indicat că două jeturi intense de particule încărcate cu energie, precum cele produse de AGN şi emise în vecinătatea găurii negre ar fi putut crea bulele. Potrivit calculelor specialiştilor, se pare că izbucnirea s-ar fi produs cu 1 - 3 milioane de ani în urnă şi că a durat mii se ani. 

Bland-Hawthorn, care a fost şi el prezent la evenimentul de la Universitatea Stanford, a realizat, imediat ce a auzit propunerea colegilor săi, că o astfel de explozie ar putea să rezolve un alt mister. În 1996, astronomii au descoperit că o secţiune din fluxul magellanic (un flux alcătuit în mare parte din hidrogen şi care se deplasează cu viteză la aproximativ 240.000 ani depărtare de Calea Lactee) străluceşte de 10 până la 50 de ori mai tare ca restul. „Niciodată nu am ştiut cauza acestui fenomen”, a declarat el.  Oare s-ar putea ca aceeaşi explozie responsabilă pentru bulele Fermi să fie şi cauza acestei străluciri din interiorul fluxului magellanic?

Pentru a investiga problema, Bland-Hawthorn a început să colaboreze cu alţi astronomi, printre care şi Gregory Madsen de la Cambridge şi care a studiat fluxul magellanic ani de-a rândul. „Telescopul nostru indica faptul că, la un moment dat, foarte multă lumină ultravioletă a iluminat fluxul”, a explicat Madsen. O explozie de UV ar putea explica de ce o parte din flux strălucea, deoarece ea poate despărţii atomii de hidrogen, care apoi se recombină emiţând lumină. 

Pe baza informaţiilor prelevate de la alte galaxii cu găuri negre supermasive care elimină astfel de jeturi, oamenii de ştiinţă au ajuns la concluzia că  Sagittarius A* a fost activ în mod similar, ceea ce înseamnă că radiaţiile UV rezultate ar fi putut ioniza (şi aprinde) o parte din fluxul magellanic.

Ulterior, specialiştii au calculat energia şi durata unei astfel de explozii şi au ajuns la concluzia că momentul a coincis cu cel calculat de Mathews şi Guo pentru explicarea bulelor Fermi. 

Aşadar, este posibil ca un un AGN de acum 2 milioane de ani, care se afla în centrul galaxiei noastre, să rezolve două mistere de-o dată. Mai mult, s-ar putea ca această descoperire să aibă implicaţii importante şi asupra informaţiilor noastre legate de găurile negre. Multe teorii susţin că AGN-urile au loc atunci când galaxiile fuzionează, însă Calea Lactee nu a fuzionat de miliarde de ani. Aşadar, este posibil ca ele să se formeze în alte circumstanţe. 

Cu privire la formarea AGN-urilor, Greg Novak de la Observatorul din Paris şi Jeremiah Ostriker de la Universitatea Princeton susţin că ele pot fi declanşate de gazul galactic care se deplasează spre interior după ce acesta s-a răcit în mare parte şi de discuri instabile de gaz şi praf care se descompun şi cad în gaura neagră.