Într-un colț îndepărtat al Universului, la aproximativ 450 de milioane de ani-lumină distanță, o scenă de o violență cosmică rară a fost surprinsă de ochii vigilenți ai celor mai puternice telescoape ale umanității. O stea nefericită s-a apropiat prea mult de un obiect invizibil și a fost sfâșiată, declanșând un flash de raze X care a călătorit prin spațiu timp de eoni.
Acesta nu este un eveniment obișnuit. Oamenii de știință cred că au surprins în flagrant un membru al unei clase evazive de obiecte, considerate de mult timp „veriga lipsă” în evoluția Universului: o gaură neagră de masă intermediară (IMBH).
Descoperirea, detaliată într-un nou studiu publicat în prestigiosul The Astrophysical Journal, nu este doar o curiozitate astronomică. Ea ar putea deține cheia pentru a răspunde la o întrebare fundamentală: cum au ajuns găurile negre supermasive din centrul galaxiilor, inclusiv al Căii Lactee, să devină atât de monstruos de mari?
De ce este importantă această gaură neagră surprinsă în timp ce devora o stea
De zeci de ani, astronomii cunosc două tipuri principale de găuri negre:
- Găuri negre stelare: mici și relativ comune, cu mase de până la 100 de ori mai mari decât a Soarelui nostru. Acestea sunt cadavrele unor stele masive care și-au încheiat viața;
- Găuri negre supermasive: giganții care pândesc în centrul majorității galaxiilor, cu mase de milioane sau chiar miliarde de ori mai mari decât a Soarelui.
Între aceste două extreme, însă, a existat un gol. Găurile negre de masă intermediară, cu mase între câteva sute și câteva sute de mii de ori mai mari decât a Soarelui, au fost incredibil de greu de găsit. Ele sunt prea mici pentru a avea un impact gravitațional uriaș și, de obicei, nu se hrănesc suficient de des pentru a trăda prezența prin radiații puternice.
„Sursele de raze X cu o luminozitate atât de extremă… pot servi ca sondă cheie pentru identificarea IMBH-urilor greu de detectat. Ele reprezintă o verigă lipsă crucială.”, a explicat autorul principal al studiului, Yi-Chi Chang de la Universitatea Națională Tsing Hua din Taiwan.
O investigație cosmică de peste un deceniu
Detectivii în acest caz au fost două dintre cele mai renumite observatoare ale NASA, Telescopul Spațial Hubble și Observatorul de raze X Chandra, alături de observatorul XMM-Newton al Agenției Spațiale Europene (ESA).
Povestea a început în anul 2009, când Chandra a detectat o sursă neobișnuită și puternică de raze X, numită HLX-1, la periferia galaxiei NGC 6099. Nu se afla în centru, unde te-ai aștepta să găsești un monstru supermasiv. Apoi, ceva spectaculos s-a întâmplat.
„În 2009, HLX-1 era destul de strălucitoare. Apoi, în 2012, era de aproximativ 100 de ori mai strălucitoare. Și apoi a scăzut din nou,” spune co-autorul Roberto Soria de la Institutul Național de Astrofizică din Italia (INAF).
Această explozie dramatică de energie, urmată de o diminuare, este semnătura clasică a unui „eveniment de perturbare mareică” – momentul în care o gaură neagră sfâșie o stea. Datele de la Hubble au adăugat o piesă crucială puzzle-ului, dezvăluind că IMBH-ul se află într-un roi stelar dens, un „bufet” perfect pentru o gaură neagră flămândă, arată phys.org.
Două teorii, o nouă dovadă
Deci, de ce este atât de important acest „canibal” cosmic? Pentru că existența și comportamentul său oferă dovezi tangibile pentru una dintre cele două teorii principale despre formarea găurilor negre supermasive.
- Teoria Creșterii prin Fuziune: această idee sugerează că galaxiile mari, precum a noastră, cresc prin „înghițirea” galaxiilor mai mici de-a lungul a miliarde de ani. Odată cu ele, fuzionează și găurile negre din centrele lor, crescând treptat de la masă stelară, la intermediară, și în final la supermasivă. Găsirea unei IMBH la periferia unei galaxii mari, ca un satelit, se potrivește perfect cu acest model;
- Teoria Colapsului Direct: o altă posibilitate este că, în universul timpuriu, nori uriași de gaz s-au prăbușit direct pentru a forma de la bun început găuri negre supermasive, sărind peste etapele intermediare.
Descoperirea HLX-1, o IMBH care pare să orbiteze o galaxie mai mare, înclină balanța în favoarea primului model, cel al canibalismului galactic. Este o fotografie a procesului în plină desfășurare.
Provocarea, spune Soria, este că astfel de evenimente sunt rare și greu de surprins. Dar viitoarele observatoare, precum Vera C. Rubin din Chile, vor scana întregul cer, promițând să găsească mult mai mulți astfel de „canibali” cosmici. Fiecare nouă descoperire ne va aduce cu un pas mai aproape de a înțelege pe deplin cum s-au format structurile colosale care guvernează Universul nostru.
