Astronomii, intrigați de „trezirea” unei găuri negre în constelaţia Fecioarei

Gaura neagră masivă aflată în centrul unei galaxii din constelaţia Fecioarei s-a "trezit", producând jeturi de raze X la intervale aproape regulate, care îi intrigă pe astronomi, potrivit unui studiu publicat vineri.

Situată la 300 de milioane de ani-lumină de Terra, galaxia îndepărtată SDSS1335+0728 a făcut până de curând obiectul unei atenţii reduse din partea astronomilor.

Dar, la sfârşitul anului 2019, ea a început brusc să strălucească cu o luminozitate deosebită. Iar în februarie 2024, o echipă condusă de Lorena Hernandez-Garcia, de la Universitatea Valparaiso din Chile, a început să observe jeturi de raze X la intervale aproape regulate, scrie Agerpres.

Acele jeturi de raze X semnalau că gaura neagră din centrul acelei galaxii se află în proces de "trezire".

Majoritatea galaxiilor, inclusiv Calea Lactee, au în centrul lor o gaură neagră masivă. Acest obiect cosmic este invizibil prin definiţie, deoarece este atât de compact încât forţa sa gravitaţională împiedică chiar şi lumina să evadeze.

Atunci când o stea are ghinionul să se apropie prea mult, ea este sfâşiată: materia care o compune se dislocă, apoi se roteşte foarte repede în jurul găurii negre, formând un disc de acreţie, înainte ca o parte din el să fie înghiţit pentru totdeauna. Acest fenomen este cunoscut sub numele de "ruptură prin efect de maree".

Însă o gaură neagră poate trece şi prin faze lungi de inactivitate, în timpul cărora nu atrage materie cosmică în mod activ şi nu se detectează nicio radiaţie în jurul ei.

Regiunea strălucitoare şi compactă din centrul galaxiei SDSS1335+0728 este de acum clasificată ca un nucleu galactic activ, supranumit "Ansky".

"Acest eveniment rar ne oferă posibilitatea de a observa comportamentul găurii negre în timp real, folosind telescoape spaţiale cu raze X, precum XMM-Newton (al Agenţiei Spaţiale Europene) şi NICER, Chandra şi Swift, ale NASA", a explicat Lorena Hernandez-Garcia într-un comunicat care însoţeşte studiul publicat în revista Nature Astronomy.

Caracteristici neobişnuite

Aceste jeturi de raze X de scurtă durată sunt cunoscute sub denumirea de "erupţii cvasi-periodice" (QPE) şi "încă nu înţelegem ce le provoacă", a subliniat specialista chiliană în astronomie.

Ipoteza actuală este că QPE-urile sunt asociate cu discuri de acreţie formate ca urmare a "rupturilor prin efect de maree". Însă niciun semn de distrugere a unei stele nu a fost detectat în câmpul gravitaţional al găurii negre. Iar erupţiile lui "Ansky" au caracteristici neobişnuite.

Acestea sunt "de zece ori mai lungi şi de zece ori mai strălucitoare" decât QPE-urile tipice, a explicat Joheen Chakraborty, membru al echipei care a realizat studiul şi doctorand la Massachusetts Institute of Technology (MIT) din Statele Unite.

"Fiecare dintre aceste erupţii eliberează de o sută de ori mai multă energie decât am observat în alte locuri din spaţiu. De asemenea, ele au cea mai lungă cadenţă observată vreodată, de aproximativ 4,5 zile. Acest lucru împinge modelele teoretice la limitele lor şi pune sub semnul întrebării ideile existente cu privire la generarea acestor jeturi de raze X", a adăugat el în comunicatul de presă care însoţeşte studiul.

Acest lucru i-a determinat pe autorii cercetării să ia în considerare şi alte ipoteze. Potrivit acestora, discul de acreţie ar fi putut fi format din gaze capturate de gaura neagră din vecinătatea sa.

În acest scenariu, jeturile de raze X ar proveni de la şocurile extrem de energetice din disc, cauzate de un mic obiect ceresc care trece prin acesta în mod repetat.

"Imaginaţi-vă o stea care se roteşte în jurul găurii negre pe o orbită înclinată faţă de disc. Steaua traversează discul de două ori pe orbită, fără să existe o forţă foarte puternică care să o tragă înăuntru", a explicat Norbert Schartel, directorul departamentului ştiinţific al telescopului XMM-Newton.

"Suntem încă în punctul în care avem mai multe modele teoretice decât date concrete despre QPE-uri. Avem nevoie de mai multe observaţii pentru a înţelege ce se întâmplă", a adăugat unul dintre colegii săi de la ESA, Erwan Quintin.