Telescopul Spațial James Webb (JWST) a observat cea mai îndepărtată gaură neagră inactivă din Universul cunoscut, ascunsă într-o galaxie aflată la peste 10 miliarde de ani-lumină de Pământ, transmite luni Live Science care citează un studiu publicat joi, 4 iunie, în revista Science.
Gaura neagră recent analizată, situată într-o galaxie numită MRG-M0138, doboară recordul anterior de distanță pentru un astfel de obiect de 15 ori, potrivit studiului.
Studierea găurilor negre de acest gen, care s-au format la începutul istoriei Universului, estimată la 13,8 miliarde de ani, va oferi cercetătorilor o perspectivă fără precedent asupra modului în care găurile negre au evoluat când universul era tânăr.
În cadrul MRG-M0138, de exemplu, oamenii de știință suspectează că a existat un quasar (o gaură neagră extrem de strălucitoare și supermasivă) care a crescut foarte rapid, expulzând în cele din urmă o cantitate semnificativă de gaz din galaxie, cantitate necesară pentru formarea de noi stele. Acest proces a oprit rapid formarea stelelor în galaxie, privând gaura neagră de sursa sa de combustibil și explicând probabil de ce zona pare atât de liniștită astăzi.
Oamenii de știință sunt curioși să afle cât de repede încetează formarea stelelor în galaxiile străvechi, cum ar fi aceasta. Din fericire, MRG-M0138 este doar o parte dintr-un set mai mare de date despre galaxiile Universului timpuriu, adunate din observațiile JWST; echipa de cercetare a examinat, de asemenea, prin intermediul JWST, anul trecut, alte patru galaxii îndepărtate, iar analiza este în curs de desfășurare.
”Deși stelele din MRG-M0138 sunt străvechi, formarea stelelor s-a oprit mult mai târziu în celelalte galaxii pe care tocmai le-am observat cu JWST”, a declarat pentru Live Science într-un e-mail autorul principal, Andrew Newman, om de știință la Carnegie Science din California.
”Sunt ca niște tăciuni pe care îi putem studia pentru a afla ce a stins focul”, a continuat Newman, apoi a făcut aluzie la o direcție a cercetărilor viitoare. ‘În special, căutăm semne de gaz care a fost suflat din galaxie, de o gaură neagră mai activă decât cea din MRG-M0138’.
Pe lângă secvența de formare a stelelor de la MRG-M0138, cercetătorii au determinat și masa găurii sale negre – care este de aproximativ șase miliarde de ori mai mare decât masa Soarelui.
Realizarea acestei măsurători nu a fost ușoară, deoarece gaura neagră a MRG-M0138 este inactivă și nu interacționează cu niciun gaz din jurul său, fiind invizibilă pe toate lungimile de undă ale luminii. Cântărirea monstrului cosmic a necesitat reutilizarea unei tehnici care folosește mișcările stelelor, de obicei utilizată în galaxiile mult mai apropiate de Pământ. Pentru a urmări mișcarea stelelor care orbitează în jurul găurii negre, echipa s-a bazat pe o lupă naturală, numită lentilă gravitațională.
Cercetătorii au profitat de o altă galaxie, între MRG-M0138 și Pământ, a cărei gravitație este atât de puternică încât curbează lumina obiectelor din spatele ei, mărind grupuri de stele. Această lentilă a făcut ca imaginea MRG-M0138 să fie de aproximativ 30 de ori mai mare decât ceea ce ar fi în mod normal vizibil, permițând cercetătorilor să urmărească stelele care se învârt în jurul găurii negre. Echipa a analizat apoi mișcările stelelor pentru a determina cât de repede se mișcau, precum și orice diferențe de mișcare între stelele care erau mai aproape sau mai departe de gaura neagră, pentru a calcula masa găurii negre.
”Demonstrând fezabilitatea unei astfel de tehnici pentru galaxiile din Universul timpuriu, putem acum să realizăm un recensământ mai complet al modului în care găurile negre se dezvoltă în timp și să deducem rolul lor în modelarea evoluției galaxiilor”, a declarat autorul principal Richard Ellis, profesor de astrofizică la University College London, într-un comunicat.
Acestea fiind spuse, vor fi necesare și alte tehnici pentru a realiza acest recensământ al găurilor negre, deoarece JWST este conceput să examineze foarte detaliat doar o mică porțiune de cer. Pentru a avansa cercetarea, echipa speră la observații ale galaxiilor cu lentilă gravitațională de la telescopul spațial Euclid cu unghi larg – precum și de la viitorul telescop spațial Nancy Grace Roman, care este, de asemenea, optimizat pentru a privi porțiuni mari ale cerului.
”Vrem să găsim mai multe galaxii ca acestea: locuri unde formarea stelelor s-a oprit în Universul timpuriu și care sunt amplificate de o lentilă gravitațională”, a declarat Newman pentru Live Science. ”Avem nevoie de imagini sensibile în infraroșu ale unor suprafețe extinse ale cerului pentru a găsi aceste obiecte rare și, din fericire, exact asta oferă telescopul Euclid și va oferi în curând Telescopul Spațial Roman, programat pentru lansare la sfârșitul acestui an”.
