Oamenii de știință descoperă noi dovezi ale existenței găurilor negre de masă intermediară

Deși știm că ar trebui să existe găuri negre de masă intermediară, se cunosc foarte puține despre originea sau caracteristicile lor.

Însă patru studii recente aduc lumină asupra acestui mister. Cercetarea a fost condusă de o echipă din laboratorul profesorului asistent Karan Jani de la Departamentul de Fizică și Astronomie al Universității Vanderbilt, care este și directorul fondator al Vanderbilt Lunar Labs Initiative. Lucrările au fost finanțate de National Science Foundation și Biroul Provostului pentru Cercetare și Inovare al Universității Vanderbilt.

Studiul principal a fost publicat în Astrophysical Journal Letters și a fost condus de Anjali Yelikar, cercetătoare postdoctorală în cadrul Lunar Labs, și Krystal Ruiz-Rocha, doctorandă în astrofizică. Echipa a reanalizat datele obținute de detectorii LIGO (SUA) și Virgo (Italia), câștigători ai Premiului Nobel.

Cercetătorii au descoperit că undele gravitaționale analizate corespund fuziunii unor găuri negre cu mase între 100 și 300 de ori mai mari decât cea a Soarelui — fiind cele mai masive evenimente de unde gravitaționale înregistrate vreodată în astronomie.

„Găurile negre sunt fosilele supreme ale cosmosului,” a spus Jani. „Masele acestor găuri negre identificate sunt foarte speculative în astronomie. Această nouă populație deschide o fereastră fără precedent către primele stele care au luminat universul nostru.”

„Fosilele supreme ale cosmosului”

Detectoarele terestre precum LIGO captează doar o fracțiune de secundă din coliziunea finală a acestor găuri negre de masă intermediară „ușoară”, ceea ce face dificilă înțelegerea modului în care acestea iau naștere. Pentru a depăși această limitare, laboratorul lui Jani s-a orientat către viitoarea misiune spațială LISA (Laser Interferometer Space Antenna), o colaborare ESA-NASA care va fi lansată la sfârșitul anilor 2030.

Echipa arată că LISA poate urmări aceste găuri negre cu ani înainte de fuziunea lor, oferind perspective asupra originii, evoluției și destinului acestora.

Detectarea undelor gravitaționale necesită o precizie extremă. Echipa a demonstrat și cum modelele de inteligență artificială pot asigura că semnalele acestor găuri negre nu sunt corupte de zgomotul de mediu sau de cel al detectorului, scrie EurekAlert.

„Sperăm ca această cercetare să întărească ideea că găurile negre de masă intermediară sunt cea mai interesantă sursă pentru întreaga rețea de detectoare de unde gravitaționale, de la Pământ până în spațiu,” a spus Ruiz-Rocha. „Fiecare nouă detecție ne aduce mai aproape de înțelegerea originii lor și a motivului pentru care se încadrează în acest interval misterios de masă.”

O fereastră fără precedent către primele stele care au luminat Universul

Privind spre viitor, Yelikar a spus că echipa va explora posibilitatea observării găurilor negre de masă intermediară folosind detectoare amplasate pe Lună.

„Accesul la frecvențe mai joase ale undelor gravitaționale de pe suprafața Lunii ne-ar putea permite să identificăm mediile în care trăiesc aceste găuri negre — ceva ce detectoarele terestre nu pot realiza,” a spus ea.

Pe lângă continuarea acestei cercetări, Jani va colabora și cu Academiile Naționale de Științe, Inginerie și Medicină din SUA într-un studiu sponsorizat de NASA pentru a identifica locații lunare strategice pentru explorarea umană care să îndeplinească obiectivele științifice majore ale următorului deceniu.

„Este un moment istoric – nu doar pentru a studia găurile negre, ci pentru a reuni frontierele științei cu noua eră a explorării spațiale și lunare,” a spus Jani.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Dovezile găurilor negre primordiale s-ar putea ascunde chiar și în obiectele obișnuite de pe Pământ

Două găuri negre gigantice devorează stele la 600 de milioane de ani-lumină distanță

Astronomii au surprins o imagine fără precedent a unei găuri negre supermasive în acțiune

Pentru prima dată în istorie, astronomii au observat formarea jeturilor unei găuri negre în timp real