Astronomii ar fi observat, pentru prima dată, o gaură neagră „invizibilă”

Astronomii au obținut prima imagine directă a unei găuri negre în 2019, mulțumită materiei strălucitoare care o înconjura. 

Dar multe astfel de găuri negre sunt aproape imposibil de identificat. În prezent, o altă echipă ce se folosește de Telescopul Spațial Hubble, pare să fi descoperit ceva ce nimeni nu a mai văzut până acum: o gaură neagră care este complet invizibilă. Cercetarea, care a fost postată online și înaintată spre publicare în Astrophysical Journal.

• Test de cultură generală. De ce căscatul este contagios?
• NASA amână lansarea Artemis 2 și eliberează astronauții din carantină. Ce se întâmplă la agenția spațială?

Găurile negre sunt ceea ce rămâne după ce o stea de mari dimensiuni moare, iar nucleul acesteia se prăbușește. Sunt incredibil de dense, cu o gravitație atât de puternică încât nimic nu se poate mișca atât de repede pentru a-i scăpa – nici măcar lumina.

Cercetătorii sunt nerăbdători în a studia aceste fenomene cosmice pentru că ele au posibilitatea de a ne spune mai multe lucruri despre felul în care mor stelele.

Măsurând masa unei găuri negre se poate afla ce se întâmplă în ultimele momente de viață ale unei stele.

Se poate considera că, prin definiție, găurile negre sunt invizibile, având în vedere că acestea și-au câștigat numele datorită abilității lor de a absorbi lumina. Cu toate acestea, ele pot fi observate prin modul în care ele interacționează cu alte obiecte, pe fondul gravitației puternice pe care o posedă. Sute de mici găuri negre au fost detectate după modul în care interacționează cu alte stele.

În ceea ce privește această detecție, potrivit Live Science, există două abordări diferite. În ceea ce privește „stelele binare cu emisie de radiație X” – context în care o astfel de stea și o gaură orbitează același centru, timp în care produc radiație X – câmpul gravitațional al găurii negre poate absorbi materie le la corpul apropiat. Materialul circulă spre gaura neagră, atingând temperaturi mari din cauza fricțiunii. Materialul fierbinte strălucește, ceea ce face ca gaura neagră să devină vizibilă, înainte de a dispărea complet. Pot fi detectate și perechi de găuri negre pe măsură ce se combină și emit sclipiri scurte de unde gravitaționale.

Există și multe găuri negre izolate care derivă în spațiu, fără a interacționa cu niciun obiect, ceea ce le face dificil de reperat. Aceasta este o problemă, pentru că dacă nu se pot identifica aceste găuri negre izolate, atunci nu se poate studia modul în care s-au format sau felul în care au murit stelele care le-au dat naștere.

Noi orizonturi întunecate

Pentru a descoperi o astfel de gaură neagră izolată, echipa de cercetători a trebuit să se folosească de două tipuri de observare, pe o durată de timp care se întindea pe mai mulți ani. Această realizare impresionantă promite noi modalități de a detecta această clasă de găuri negre.

Teoria Generală a Relativității elaborată de Albert Einstein prezicea cum obiectele masive vor curba lumina pe măsură ce acestea trece peste ele. Aceasta înseamnă că orice fel de lumină care trece suficient de aproape de o gaură neagră – dar nu suficient de aproape pentru a fi înghițită – se va curba la fel cum o face atunci când trece printr-o lentilă. Acest fenomen poartă denumirea de „lentilă gravitațională”.

Autorii studiului au combinat observațiile legate de două tipuri de „lentile gravitaționale” în căutarea lor de găuri negre. Totul a început cu observarea luminii unei stele depărtate care s-a mărit brusc, părând pentru o secundă mai strălucitoare înainte de a reveni la normal. Nu s-a putut observa niciun obiect în fundal care să cauzeze acest fenomen însă, ceea ce sugerează că obiectul ar putea fi o gaură neagră singuratică, lucru care nu a mai fost văzut până acum. Cu toate acestea, putea fi vorba și doar despre o stea cu lumină slabă.

Gaură neagră sau stea?

Pentru ca cercetătorii să-și dea seama dacă este vorba despre o gaură neagră sau despre o stea a fost nevoie de foarte multă muncă. Acum s-a făcut uz de observațiile celui de-al doilea set de lentile gravitaționale. Cercetătorii au fotografiat în mod repetat cerul pentru șase ani, folosindu-se de telescopul Hubble, observând distanța de deplasare a stelei, dar și modul de reflexie al luminii.

În cele din urmă au calculat masa și distanța obiectului care a cauzat efectul de lentilă. Au descoperit că avea de șapte ori masa Soarelui, fiind situat la 5000 de ani lumină depărtare. O stea de asemenea mărime și apropiere de Pământ ar trebui să fie vizibilă. De vreme ce lucrurile nu stau așa, concluzia a indicat existența unei găuri negre izolate.

Cantitatea de informații colectate stă dovadă pentru dificultatea procesului prin care s-a trecut. Accesul la Hubble este uneori restricționat de popularitatea acestuia, competiția pentru folosirea acestuia fiind acerbă uneori. Iar cu dificultatea confirmării unui asemenea obiect, perspectivele găsirii altora similare este una dificilă, dacă nu îndoielnică.

Cu toate acestea, inovațiile din astronomie dau naștere unor noi instrumente performante, printre care și Gaia Survey, Vera Rubin Observatory sau Nancy Grace Roman Space Telescope. Toate acestea vor putea la un moment dat să scruteze cerul în detaliu la o intensitate nemaiîntâlnită.

Vă mai recomandăm și:

Câte găuri negre există în Univers? Numărul cuprinde nu mai puțin de 19 zerouri

Astronomii au fotografiat erupția unei găuri negre de 16 ori cât Luna Plină

O gaură neagră rătăcitoare a fost observată singură pentru prima dată

Astronomii au fotografiat erupția unei găuri negre de 16 ori cât Luna Plină