Oamenii de știință își reconsideră teoriile despre găurile negre după descoperiri surprinzătoare

Descoperirile astronomice recente îi determină pe oamenii de știință să reconsidere teoriile fundamentale despre modul în care s-au format și au crescut găurile negre supermasive în universul timpuriu, potrivit unei cercetări publicate în jurnalul Arxiv, al Cornell University. Noile descoperiri arată că acești giganți cosmici ar putea fi mai mici decât se credea sau ar putea să crească mai rapid decât se credea anterior.

Practic, zeci de cercetători implicati în proiectul de colaborare GRAVITY+, au studiat centrul unei galaxii tinere situate la circa 12 miliarde de ani-lumină distanță de Terra și au constatat că gaura neagră supermasivă din centrul acestei galaxii este de circa zece ori mai mică decât se estima anterior.

• GRAVITY+ este dezvoltat printr-o colaborare între Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră, Institut National des Sciences de l’Univers al CNRS (INSU), împreună cu institutele sale LIRA / Observatorul din Paris – PSL, IPAG / Observatorul din Grenoble, Lagrange / Observatorul Côte d’Azur și CRAL / Observatorul din Lyon, Institutul Max Planck pentru Astronomie, Universitatea din Köln, CENTRA – Centrul de Astrofizică și Gravitație, Universitatea din Southampton, Universitatea Catolică din Leuven, University College Dublin, Universidad Nacional Autónoma de México și Observatorul European de Sud (ESO).

Tehnica folosită a fost extrem de precisă, se arată în studiu, fiindcă instrumentul GRAVITY+ combină imaginile a patru telescoape optice de la Very Large Telescope (VLT) din Chile, pentru a urmări mișcarea gazului din apropierea găurii negre. 

Observațiile au arătat că gazul fierbinte spiralează spre gaura neagră, ceea ce permite estimări directe ale masei acesteia. 

Rezultatul indică faptul că metodele indirecte și legile de scalare utilizate în studii anterioare (inclusiv în observații cu telescopul James Webb) ar putea să nu fie valabile în Universul timpuriu. 

Studiul mai arată că gaura neagră „mănâncă” mult gaz — dar o mare parte din gazul ce cade este aruncat violent înapoi (prin fluxuri de gaz) înainte să fie captat, ceea ce poate induce erori în evaluarea masei dacă nu se ține cont de acest efect. 


Profesorul Sebastian Hoenig de la Universitatea din Southampton a comparat fenomenul cu „un uscător de păr cosmic dat la putere maximă”. Acest efect poate face ca liniile spectrale folosite anterior să supraestimeze masa.

„Ne-am întrebat de ani de zile cum este posibil să descoperim toți acești monștri complet formați, în galaxii foarte tinere. Nu ar fi trebuit să aibă timpul necesar pentru a crește atât de mult.” 

El adaugă: „Rezultatele noastre sugerează că metodele folosite anterior pur și simplu nu funcționează fiabil în Universul timpuriu.” 

Iar referitor la fluxurile de gaz: „Cea mai mare parte a gazului care cade este aruncată violent, radiația intensă îndepărtează tot ce se apropie.” 

Tot el avertizează că lucrul descoperit „ar putea duce la o reevaluare a modelelor noastre de evoluție cosmică.”  

Autorul principal, Dr. Ric Davies, de la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră, subliniază că noul rezultat „este de încredere pentru că se bazează pe mișcarea reală a gazului” și avertizează că „dacă descoperirile noastre sunt tipice, masele găurilor negre din universul timpuriu ar putea fi supraestimate în mod sistematic”.

Concluzia studiului este că trebuie să reconsiderăm modul în care găurile negre și galaxiile au evoluat imediat după Big Bang. Dacă și alte observații confirmă aceste rezultate, multe dintre teoriile actuale despre creșterea rapidă a găurilor negre ar putea fi rescrise.