Se credea că obiectele care ajung să fie capturate de o gaură neagră mai întâi efectuează o spirală în jurul acesteia. Observații recente arată că nu este neapărat așa: a fost observat un flux de materie în cădere directă spre o gaură neagră cu o viteză extrem de mare.

Găurile negre reprezintă un pericol pentru orice obiect, mic sau mare, care trece la o distanță prea apropiată de acestea. În acest caz, aceste obiecte nu mai au scapare, întrucât forța gravitațională extremă a găurii negre le atrage inexorabil spre aceasta și obiectele sfârșesc prin a fi înglobate în interiorul găurii negre. De îndata ce trec de așa-numitul orizont al eveinementelor nu mai au scăpare, întrucât pentru a ieși din gaura neagră ar fi necesară o viteza mai mare ca cea a luminii, care este o limită pentru orice viteză în Univers, cel puțin în cadrul fizicii actuale.

Stele sau praf interstelar, planete sau asteroizi, toate au aceeasi soarta daca traiectoria lor ii duce prea aproape de misterioasele gauri negre, precum cea din centrul galaxiei noastre sau din centrul multor alte galaxii, in care se gasesc gauri negre cu masa de milioane sau chiar miliarde de ori mai mare ca cea a Soarelui.

Se credea pana recent insa ca inainte de a cadea in gaura neagra obiectele capturate au la inceput o miscare in spirala, se formeaza un fel de inel de materie in jurul gaurii negre, care se roteste in jurul acesteia, apropiindu-se din ce in ce mai mult, tocmai pe o traiectorie in spirala, pana cand se produce adevarata captura, trecerea dincolo de orizontul evenimentelor.

Iata insa ca o observatie recenta a pus in discutie aceste scenariu. Un grup de astronomi condus de catre Ken Pounds de la universitatea din Leicester, Marea Britanie, a observat cum ca obiectele pot cadea direct intr-o gaura neagra, fara sa efectueze mai intai o miscare in spirala.

Rezultatele acestui studiu au fost publicate recent intr-un articol in revista „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Datele analizate de grupul de astronomi au fost obtinute cu ajutorul telescopului spatial de raze X al agentiei spatiale europene (ESA), XMM- Newton. Acest telescop a masurat ceea ce se intampla in jurul nucleului activ al galaxiei PG 1211+143, situata la un miliard de ani lumina fata de noi.

In interiorul acestui nucleu galactic activ se situeaza o gaura neagra enorma. Masa acesteia este de aproximativ 40 de milioane de ori masa Soarelui, deci de circa 10 ori mai mult decat gaura neagra din centrul galaxiei noastre. Aceasta gaura neagra consuma materie intr-un ritm extrem de mare, ceea ce i-a facut pe astronomi sa o studieze indeaproape. In cadrul studiului, Pounds si colegii lui au observat obiecte care aveau o deplasare spre rosu a frecventelor, un efect care are loc atunci cand obiectul se deplaseaza cu viteze importante indepartandu-se fata de noi si care poate fi asemanat cu schimbarea in tonul sunetului unei sirene care se indeparteaza de noi, extrem de mare. Deplasarea spre rosu observata corespunde unei viteze de circa 100.000 km/secunda, circa o treime din viteza luminii in vid, un adevarat record.

Aceasta viteza, sustine grupul condus de Pounds, se explica doar daca obiectele respective sunt in cadere directa spre gaura neagra, fara sa efectueze o spirala in jurul acesteia.

Aceasta descoperire are un rol important, intrucat confirma o teorie conform careia cresterea rapida a gaurilor negre este explicata prin faptul ca nu toata materia se situeaza intr-un disc in jurul acestora, ci ar exista mai multe inele de materie, care se gasesc la distate diverse fata de gaura neagra, fiind nealineate cu axa de rotatie a acesteia. Interactiunea dintre aceste inele ar avea ca rezultat o situatie de instabilitate care ar duce la caderea directa a materiei, cel putin in parte, in gaura neagra care, in felul acesta, ar creste in mod accelerat, explicand observatia astronomilor a ceea ce se intampla cu gaura negre PG 1211+143.

 

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro