Cu ajutorul unui instrument extrem de performant instalat la telescopul Subaru, au fost descoperite 83 de gauri negre supermasive, care alimenteaza quasari formati pe cand Universul nostru avea doar 800 de milioane de ani.

Mecanismul care a dat nastere acestor gauri negre nu este inca descifrat si aceasta descoperire i-ar putea indruma pe cercetatori spre noi teorii care descriu evolutia Universului si compozitia acestuia la putin timp dupa Big Bang.

Mai toate galaxiile, cel putin cele care contin zeci si sute de miliarde de stele, au in centru o gaura neagra masiva, cu masa de milioane de ori mai mare ca cea a Soarelui, Este si cazul galaxiei noastre, care are in cetru o gaura neagra, Sagittarius A, cu o masa de circa 4 milioane de ori cea  a Soarelui. Au fost insa descoperite gauri negre cu masa de miliarde de ori cea a Soarelui – este cazul unor gauri negre indepartate, care alimenteaza quasarii, nuclee galactive active, care emit cantitati enorme de radiatie electromagnetica. 

Pana la descoperirea de care va relatam se cunosteau 17 quasari extrem de indepartati, situati la circa 13 miliarde ani lumina fata de noi, ceea ce inseamna ca s-au format pe cand Universul avea doar 800 de milioane de ani, tanand cont ca Big Bangul a avut loc acum aproximativ 13.8 miliarde de ani.

Recet insa celor 17 quasari li s-au adauta alti 83, descoperiti de catre un grup de cercetatori din Japonia, Taiwan si Princeton University. Pe o durata de 5 ani astronomii au scutat Universul cu ajutorul instrumentului Hyper Supreme-Cam (HSC), instalat la Subatu Telescope in Maunakea, Hawaii. HSC are un camp de vedere extrem de mare, practic de circa 7 ori cel al Lunii pline. Astronomii au reusit sa observe radiatia electromagnetica emisa de gazul incalzit care a fost atras de o gaura neagra supermasiva, care da astfel nastere unui quasar. Rezultatele studiilor au fost publicate intr-o serie de cinci articole  in The Astrophysical Journal si Publications of the Astronomical Observatory of Japan.

Cu ajutorul acestei descoperiri s-a ajuns la concluzia ca daca am imparti Universul in cuburi cu latura de 1 miliard de ani lumina am gasi o gaura neagra supermasiva in fiecare cub.

Cum au luat nastere aceste gauri negre la doar 800 de milioane de ani dupa Big Bang? Cate astfel de gauri negre exista? Ar putea exista mult mai multe decat cele descoperite, intrucat telescopele vad radiatia doar daca aceasta este mai intensa decat o valoare limita, care depinde de tehnologia la baza telescoapelor. Legat de modul de formare al acestor misterioase obiecte exista mai multe teorii, printre care cea care sustine ca gaurile negre s-ar fi putut forma imediat dupa Big Bang in urma fluctuatiilor cuantice din primele momente, cand densitatea de materie si energie era atat de mare incat ar fi putut duce la formarea directa a gaurilor negre.

Exista oare gauri negre supermasiva care au luat nastere si mai devreme decat cele observate?

Raspunsul la aceasta intrebare va veni in urma noilor observatii astronomice, cu instrumente precum HSC, care vor permite cercetatorilor sa observe quasari si mai indepartati decat cei 83 care au fost masurati recent.

Exista inclusiv speranta ca studiul acestor quasari si a radiatiei electromagnetice emise ar putea contribui la descifrarea misterului gaurilor negre si a ne ajura sa intelegem ce se intampla in interiorul acestora, dincolo de asa-numitul orizont al evenimentelor de unde nici lumina nu mai reuseste sa iasa.

La ora actuala deci au fost masurati 100 de quasari indepartat – este probabil ca multi altii sa se fi format in copilaria Universului – studiul acestora ne va ajuta da descifram mistere ale fizicii modeerne, dar si sa intelegem mai bine istoria si evolutia Universului care a dus la existenta noastra.

 

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