In centrul multor (poate chiar toate) galaxii se gasesc gauri negre enorme, cu mase de milioane sau chiar miliarde de ori cea a Soarelui. Aceste gauri negre devoreaza stelele, gazul si praful care orbiteaza in jurul lor si pe care reusesc sa le captureze cu fatala lor atractie gravitationala.

Gaurile negre insele nu emit lumina, tocmai de aceea sunt denumite gauri negre, intrucat atractia gravitationala este atat de intensa incat si lumica „cade” inapoi in gaura neagra nereusind sa iasa din aceasta.

Din acest motiv gaurile negre pot fi studiate doar prin radiatia generata de obiectele capturate de acesti monstri sau prin undele gravitationale care iau nastere atunci cand un sistem de doua gauri negre care se rotesc una in jurul celeilalte se contopesc intr-o gaura neagra mai mare.

Recent, colaborarea ETH (Event Hotizon Telescope) a reusit sa obtina imaginea unui jet de plasma emis de materia care este capturara de o enorma gaura neagra situata in centrul galaxiei 3C279 – care este un quasar situat la circa 5 miliarde de ani lumina fata de noi.

Aceasta galaxie are in centrul ei o gaura neagra cu masa de aproximativ un miliard de ori cea a Soarelui. Cercetatorii din ETH au folosit o metoda extrem de originala, si anume interferenta cu o baza foarte lunga (VLBI – Very Long Baseline Interferometry), prin utilizarea datelor obtinute de la telescoape care impanzesc globul terestru: Alma si Apex, de la

European Southern Observatory (ESO), Iram, James Clerk Maxwell Telescope, Large Millimeter Telescope, Submillimeter Array, Submillimeter Telescope si South Pole Telescope. Aceste telescoape sunt folosite in cadrul proiectului ETH precum un singur telescop mare cat Pamanttul.

Cercetatorii din cadrul ETH au prezentat studiul realizat asupra gaurii negre 3c279 intr-un articol publicat recent in revista Astronomy and Astrophysics.

Astfel, s-a reusit obtinerea unei imagini extrem de clare a jetului de plasma emis din apropierea gaurii negre. Acesta este un jet cu viteze relativiste – adica apropiate de cea a luminii, ceea ce demonstreaza energia extrema generata in apropierea gaurii negre de catre materia capturata de aceasta.

Aceasta materie este ionizata, adica electronii si nucleele atomilor se separa, ceea ce fare astfel incat sa fie generate campuri electromagnetice extrem de intense in care iau nastere aceste jeturi de plasma care se extind pe distante de mii sau chiar milioane de ani lumina fata de gaura neagra.

ETH a obtinut o imagine foarte clara a jeturilor generate cu o rezolutie mai buna de un an lumina, in urma analizei datelor obtinute in 2017.  Cercetatorii au putut vedea cum jetul de plasma, pe care se asteptau sa-l vada ca fiind drept, are de fapt o forma rasucita.

Ba mai mult, pe langa structura care se indreapta dinspre gaura neagra spre exterior, se vad structuri perpendiculare pe jetul principal, care ar putea fi generate de discul materiei capturate de gaura neagra. Studiind imaginea de-a lungul mai multor zile s-a putut observa cum structura jeturilor se schimba, ceea ce din nou ar putea fi legat de rotatia discului de materie capturara de monstrul din interior.

Pana in prezent acest proces nu a fost studiat in mod direct, ci doar cu ajutorul unor simulari pe calculator, deci imaginile obtinute sunt extrem de importante pentru confirmarea teoriilor care stau la baza studiului gaurilor negre.

ETH avea in plan o noua campanie de masuratori in martie-aprilie 2020; din cazua pandemie COVID-19 insa aceasta a fost anulata si se asteapta sa fie reprogramata de indata ce va fi posibil cu obiectivul de a studia mai bine gaurile nerge cosmice si de a reusi sa se obtina mai multe imagini ale acestora care sa ne ajute sa le descifram misterul.

 

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