O gaură neagră supermasivă, atât de vorace încât devorează zilnic echivalentul unui Soare, s-a dovedit a fi de aproape cinci ori mai mică decât se credea inițial. Această descoperire rezolvă o enigmă, dar creează alta, și mai profundă, legată de rata sa de alimentație aparent imposibilă. Entuziasmul astronomilor este dublu: pe de o parte pentru clarificarea misterului, pe de altă parte pentru tehnologia revoluționară care a permis acest lucru.
Obiectul în cauză este J0529-4351, un quasar – un disc de materie incandescentă alimentat de o gaură neagră supermasivă (SMBH). Când a fost identificat anul trecut, a fost catalogat drept „cel mai strălucitor obiect cunoscut din Univers”. Observațiile inițiale, realizate inclusiv cu telescopul James Webb, sugerau că este de 200 de trilioane de ori mai luminos decât Soarele, iar gaura neagră din centrul său are o masă colosală, de aproximativ 17 miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui.
Aceste cifre au ridicat două mari semne de întrebare. În primul rând, cum a putut o gaură neagră să atingă o asemenea dimensiune la doar două miliarde de ani după Big Bang? Modelele noastre actuale privind formarea găurilor negre pur și simplu nu pot explica o creștere atât de rapidă. În al doilea rând, luminozitatea sa extremă, determinată de viteza cu care consumă materie, părea să sfideze legile fizicii.
Cel mai strălucitor obiect din Univers, o iluzie de proporții cosmice
Acum, o parte a misterului a fost elucidată. Astronomii au descoperit că J0529-4351 nu este chiar gigantul care părea a fi. Practic, se „umflă” pentru a părea mai mare, asemenea unui animal care încearcă să-și intimideze rivalii.
„În ciuda luminozității extreme a quasarului, am descoperit că gaura neagră din centrul său are o masă de ‘doar’ aproximativ un miliard de sori. În loc să se rotească rapid, cum se presupunea, această gaură neagră erupe gazul cu care se hrănește. Gazul este împrăștiat de densitatea feroce a luminii.”, a explicat într-o declarație dr. Christian Wolf de la Universitatea Națională Australiană.
Până acum, masa obiectelor atât de îndepărtate era estimată pe baza spectrului luminos, presupunând că mișcarea gazului din jurul găurii negre este pur orbitală. Asemenea vitezei planetelor din sistemul nostru solar, viteza orbitală depinde de masa obiectului central. Pe baza acestei presupuneri, s-a calculat masa de 17 miliarde de sori.
O privire de o sută de ori mai clară
O inovație tehnologică, considerată imposibilă timp de 50 de ani, a schimbat totul. Astronomii au reușit să combine cele patru telescoape ale Very Large Telescope (VLT) de la Observatorul European de Sud folosind interferometria în infraroșu apropiat. Acest lucru a oferit o rezoluție de o sută de ori mai mare decât cea a telescopului JWST.
Noile observații au dezvăluit că o mare parte din lumină nu provine din gazul care orbitează gaura neagră, ci dintr-un nor imens de gaz expulzat de presiunea radiației. Materialul care orbitează efectiv se mișcă mult mai lent, la viteze compatibile cu o masă de „doar” 1,2 miliarde de sori.
Rezolvarea problemei dimensiunii adâncește însă misterul alimentației. Astronomii foloseau limita Eddington pentru a estima rata maximă de hrănire a unei găuri negre, în funcție de masa sa. J0529-4351 demonstrează că această limită este fundamental greșită. Dacă o gaură neagră de această dimensiune se poate hrăni atât de rapid, atunci modelele noastre privind creșterea cosmică trebuie regândite.
Viitorul este acum
Echipa a verificat deja un al doilea quasar, obținând rezultate similare, ceea ce sugerează că multe alte găuri negre considerate „supradimensionate” ar putea fi, de fapt, mult mai mici. A fost depusă o cerere pentru a investiga un eșantion mult mai mare folosind noua capacitate a VLT.
Această tehnologie deschide porți către noi descoperiri. Rezoluția uimitoare a VLT va permite observarea directă a formării planetelor în jurul stelelor tinere, un proces imposibil de vizualizat până acum. „Interferometria optică era odată science fiction, iar brusc a devenit realitate”, a concluzionat Wolf.
O nouă perspectivă: de la răspunsuri la întrebări mai profunde
Descoperirea privind masa reală a quasarului J0529-4351 este mai mult decât o simplă corecție a datelor; este o fereastră către natura fundamentală a cercetării științifice. Perspectiva oferită de dr. Christian Wolf și echipa sa subliniază o lecție esențială: înțelegerea noastră despre cosmos este direct dependentă de uneltele pe care le construim. Acceptarea faptului că o presupunere de lungă durată – cea a mișcării pur orbitale a gazului – era o simplificare, nu reprezintă un eșec, ci chintesența metodei științifice.
Acest moment de claritate, obținut printr-o inovație tehnologică remarcabilă (interferometria VLT), demonstrează experiența și onestitatea intelectuală a cercetătorilor. Articolul nu se încheie cu un răspuns definitiv, ci cu o întrebare mult mai rafinată și mai provocatoare despre limitele fizice ale acreției materiei, deschizând calea către o nouă eră de investigații care vor modela viitoarele teorii astrofizice.
Studiul a fost acceptat pentru publicare în Astronomy and Astrophysics, iar o versiune preliminară este disponibilă pe ArXiv.org.
