O gaură neagră de masă medie, detectată în centrul unei galaxii înghițite de Calea Lactee cu miliarde de ani în urmă – studiu Nature

Astronomii au analizat un roi stelar care ar fi nucleul rămas în urma unei galaxii de dimensiuni relativ mici, înghiţită de Calea Lactee în urmă cu 8 până la 10 miliarde de ani. Ceea ce se ascunde în centrul acestui roi i-a entuziasmat pe astronomi, relatează Reuters, potrivit Agerpres.

Cercetătorii au anunţat miercuri că mişcarea neobişnuită a şapte stele din acest roi oferă dovezi convingătoare ale prezenţei unei găuri negre evazive, de mărime medie, aflată în centru. Acest tip de găuri negre sunt mai mari decât cele obişnuite, formate în urma imploziei unei singure stele, dar mai mici decât coloşii aflaţi în centrul celor mai multe galaxii.

Roiul, numit Omega Centauri, conţine aproximativ 10 milioane de stele. Potrivit cercetătorilor, gaura neagră din interiorul roiului stelar este de cel puţin 8.200 de ori mai mare comparativ cu soarele nostru. Pentru comparaţie, gaura neagră supermasivă numită Sagittarius A* din centrul Căii Lactee are de 4 milioane de ori masa soarelui. Iar aceasta este eclipsată de găurile negre supermasive, de miliarde de ori mai mari decât masa soarelui, prezente în alte galaxii.

„A existat o îndelungă dezbatere cu privire la existenţa găurilor negre de masă intermediară, în special în Omega Centauri, iar detectarea noastră ar putea ajuta la soluţionarea acestei deliberări”, a declarat astronomul Maximilian Häberle de la Institutul Max Planck pentru Astronomie din Germania, autorul principal al studiului ale cărui constatări au fost publicate în revista Nature.

Această gaură neagră se află la aproximativ 17.700 de ani-lumină de Pământ. Un an-lumină este distanţa parcursă de lumină într-un an, adică 9,5 trilioane de kilometri, conform sursei citate.

Singura gaură neagră mai mare, cunoscută, din Calea Lactee este Sagittarius A*, este situată la aproximativ 26.700 de ani-lumină de Pământ.

Găurile negre sunt obiecte extraordinar de dense, cu o gravitaţie atât de puternică încât nici măcar lumina nu poate scăpa, ceea ce face dificilă detectarea lor.

Această gaură neagră a fost detectată pe baza modului în care atracţia sa gravitaţională influenţează viteza a şapte stele cu mişcare rapidă aflate în vecinătatea sa, fenomen documentat în două decenii de observaţii realizate cu Telescopul Spaţial Hubble.

Cercetătorii cred că galaxia mai mică, care a avut, probabil, 10% din dimensiunea Căii Lactee, a adăpostit o gaură neagră care, dacă ar fi rămas neperturbată, ar fi devenit supermasivă pe măsură ce s-ar fi hrănit cu gaze şi alte materii din apropiere, „prinse” de atracţia sa gravitaţională. Însă, fuziunea galactică, care s-a produs când Calea Lactee avea aproximativ un sfert sau o treime din vârsta sa actuală, a lăsat gaura neagră „îngheţată” în timp.

„În acest proces de fuziune, galaxia şi-a pierdut tot gazul şi, prin urmare, creşterea găurii negre centrale a fost întreruptă, lăsând-o într-o stare de masă intermediară”, a declarat Nadine Neumayer, astronom la Institutul Max Planck pentru Astronomie, coautoare a studiului.

Fuziunea a „smuls” majoritatea stelelor din galaxia mai mică, lăsând doar grupul central, care este în prezent roiul de stele Omega Centauri.

Prezenţa găurilor negre de masă intermediară în centrul galaxiilor cu o masă mică sau în centrul anumitor roiuri stelare a fost bănuită, a spus Häberle. „Cu toate acestea, detectarea lor a fost foarte dificilă. Din cauza masei lor mai mici comparativ cu găurile negre supermasive, regiunea lor de influenţă este redusă”, a explicat astronomul.

În cercetări anterioare, au fost identificaţi şi alţi candidaţi pentru găuri negre de mărime medie, conform Agerpres.

Găurile negre care au masa unei singure stele se formează atunci când stelele mari explodează la sfârşitul ciclului lor de viaţă, iar nucleul stelar se prăbuşeşte în sine.

„Cel mai probabil scenariu pentru formarea găurii negre de masă intermediară din centrul Omega Centauri este coliziunea şi fuziunea unor stele deosebit de masive, foarte devreme în timpul formării roiului stelar. Aceste stele se apropie foarte mult unele de altele, se ciocnesc şi formează stele şi mai masive, care evoluează destul de rapid spre găuri negre. Gaura neagră de masă intermediară poate creşte prin fuziunea mai multor astfel de găuri negre”, a spus Neumayer.

Aceste găuri negre de mărime medie pot fi cheia pentru înţelegerea formării găurilor negre supermasive. „Găurile negre de masă intermediară sunt probabil foarte comune, în special în evoluţia timpurie a universului”, a spus Neumayer. „Se crede că ele ar fi ‘seminţele’ găurilor negre supermasive”, a adăugat cercetătoarea.