Jeturile găurilor negre au fost măsurate pentru prima dată! Puterea energetică, egală cu 10.000 de Sori

Cercetătorii au făcut un pas major spre înțelegerea modului în care găurile negre influențează Universul, măsurând direct puterea jeturilor acestora.

Folosind o rețea de radiotelescoape răspândite pe tot globul, o echipă condusă de Universitatea Curtin a surprins imagini detaliate care dezvăluie cât de energetice pot fi aceste jeturi. Descoperirile susțin teorii de lungă durată despre rolul pe care găurile negre îl joacă în modelarea structurii galaxiilor.

• Cum ne dereglează Inteligența Artificială relațiile cu alți oameni?
• De ce trebuie să-ți cureți salteaua și cum trebuie să o faci

Studiul, publicat în Nature Astronomy, s-a concentrat pe Cygnus X-1, un sistem binecunoscut care include prima gaură neagră confirmată și o stea supergigantă masivă. Oamenii de știință au determinat că jeturile care emană din această gaură neagră au o putere energetică egală cu aproximativ 10.000 de Sori.

Pentru a realiza această măsurătoare, echipa s-a bazat pe o rețea de telescoape amplasate la distanțe mari, care funcționează împreună ca unul singur.

Această configurație le-a permis să observe modul în care jeturile erau împinse și distorsionate de vânturile puternice venite de la steaua învecinată, în timp ce gaura neagră parcurgea orbita sa. Efectul este similar cu modul în care rafalele puternice de pe Pământ pot îndoi un jet de apă de la o fântână arteziană.

Rolul găurilor negre în modelarea structurii galaxiilor

Calculând forța vântului stelei și urmărind cât de mult au fost deviate jeturile, cercetătorii au reușit să determine puterea acestora într-un moment specific. Aceasta marchează prima dată când oamenii de știință măsoară direct energia instantanee a jeturilor unei găuri negre, în loc să se bazeze pe medii pe termen lung.

Echipa a măsurat, de asemenea, viteza jeturilor, descoperind că acestea călătoresc cu aproximativ jumătate din viteza luminii, adică aproximativ 150.000 de kilometri pe secundă. Determinarea acestei viteze a reprezentat o provocare pentru oamenii de știință timp de mulți ani.

Autorul principal, Dr. Steve Prabu, care a lucrat la Institutul Curtin de Radioastronomie (CIRA) în timpul studiului și este acum la Universitatea din Oxford, a explicat că echipa a folosit o secvență de imagini pentru a urmări ceea ce el a descris drept „jeturi dansatoare”. Acest termen se referă la modul în care jeturile își schimbă direcția în mod repetat pe măsură ce sunt împinse de vânturile puternice ale stelei supergigante, în timp ce ambele obiecte orbitează unul în jurul celuilalt.

Dr. Prabu a declarat că aceste observații relevă cât de mult din energia generată în apropierea unei găuri negre este transferată în mediul înconjurător, influențându-l.

O nouă perspectivă asupra găurilor negre

„O descoperire cheie a acestei cercetări este că aproximativ 10% din energia eliberată pe măsură ce materia cade spre gaura neagră este transportată de jeturi”, a spus Dr. Prabu. „Este ceea ce oamenii de știință presupun de obicei în modelele simulate la scară largă ale Universului, dar a fost greu de confirmat prin observație până acum.”

Co-autorul studiului, profesorul James Miller-Jones de la CIRA, a menționat că tehnicile anterioare puteau estima puterea jetului doar pe perioade extrem de lungi, uneori întinzându-se pe mii sau milioane de ani. Acest lucru făcea dificilă compararea directă a energiei jetului cu emisiile de raze X produse pe măsură ce materia cade într-o gaură neagră.

„Și deoarece teoriile noastre sugerează că fizica din jurul găurilor negre este foarte asemănătoare, putem folosi acum această măsurătoare ca punct de ancorare pentru a ne înțelege jeturile, indiferent dacă acestea provin de la găuri negre de 10 ori sau de 10 milioane de ori mai masive decât Soarele”, a declarat profesorul Miller-Jones, potrivit Sciencedaily.

„Jeturile găurilor negre reprezintă o sursă importantă de feedback pentru mediul înconjurător și sunt critice pentru înțelegerea evoluției galaxiilor”, concluzionează cercetătorii.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Cele mai „înfometate” găuri negre din Univers rămân fără „hrană”, arată un nou studiu

Unele obiecte pe care le credeam planete ar putea fi mici găuri negre de la începutul timpului

O fuziune imposibilă între două găuri negre masive a fost, în sfârșit, explicată

O undă gravitațională record dezvăluie două găuri negre care s-au ciocnit în trecut