O gaură neagră primordială sfidează legile fizicii. Ce comportament „extrem” are

Găurile negre sunt unele dintre cele mai fascinante obiecte cosmice. Sunt numeroase întrebări care încă nu au răspuns până acum, printre care se numără și cantitatea de energie pe care o consumă și cea pe care o emit.

O astfel de gaură neagră a uimit recent experții, scrie Nature.

O gaură neagră primordială sfidează legile fizicii

Însă de la intrarea în funcţiune a telescopului spaţial James Webb al agenţiei spaţiale americane NASA, în 2022, astronomii au fost surprinşi să descopere găuri negre super-masive care au existat în universul timpuriu – mai devreme decât se credea că era posibil având în vedere timpul necesar pentru a dobândi o masă atât de mare. 

Noile observaţii oferă o perspectivă asupra modului în care s-ar fi putut întâmpla acest lucru. Prin episoade de creştere supraîncărcată, transmite Reuters, scrie AGERPRES. Experții au ajuns la această concluzie după ce au studiat o gaură neagră primordială. 

Găurile negre sunt obiecte extrem de dense. Au o gravitaţie atât de puternică încât nici măcar lumina nu poate scăpa. Datorită atracţiei gravitaţionale imense, masa lor creşte prin absorbţia de materiale precum gaz, praf şi stele care ajung suficient de aproape.

„Existenţa găurilor negre super-masive în universul timpuriu ne pune la îndoială modelele actuale referitoare la formarea şi creşterea găurilor negre”, a declarat Hyewon Suh, specialistă în astronomie la Observatorul Internaţional Gemini din Hawaii şi la NOIRLab, al Fundaţiei Naţionale pentru Ştiinţă (NSF) din SUA, autoarea principală a studiului publicat în jurnalul ştiinţific Nature Astronomy.

Noile observaţii au fost realizate cu telescopul James Webb. Vizează o gaură neagră super-masivă primordială numită LID-568. Aceasta exista atunci când cosmosul avea aproximativ 11% din vârsta sa actuală. Aidcă la circa 1,5 miliarde de ani după evenimentul Big Bang de acum 13,8 miliarde de ani. Acesta a fost evenimentul care a dat naştere universului.

LID-568 are o masă de aproximativ 10 milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui. Deci de două ori şi jumătate mai mare decât cea a Sagittarius A*, gaura neagră din Calea Lactee. Cercetătorii nu au determinat încă masa galaxiei sale de origine.

Gaura neagră LID-568 crește mai repede decât se credea posibil

Potrivit observaţiilor, LID-568 dobândeşte masă într-un ritm mai rapid decât se credea posibil anterior. Telescopul James Webb a arătat că, pe baza cantităţii de energie observate, LID-568 pare să consume materie – fenomen cunoscut sub numele de acreţie – de peste 40 de ori mai mult decât maximul ipotetic. Acesta e cunoscut sub denumirea de limita Eddington.

„Limita Eddington este o limită teoretică. Pentru producţia maximă de energie pe care gaura neagră o poate produce prin procesul de acreţie. Această limită teoretică presupune că forţa de ieşire a radiaţiei produse în timpul procesului de acreţie echilibrează gravitaţia materialului care se infiltrează”, a declarat specialista în astronomie şi coautoarea studiului Julia Scharwachter de la Observatorul Gemini şi NOIRLab, după ce a fost studiată o gaură neagră primordială. 

Se crede că aceste găuri negre primordiale au luat naştere în 2 moduri. Fie în urma morţii explozive a primei generaţii de stele din univers. Fie prin prăbuşirea norilor mari de gaz prezenţi în universul timpuriu.

„Descoperirea LID-568 sugerează că o parte semnificativă a creşterii masei poate avea loc în timpul unui singur episod de acreţie rapidă. Acest lucru ar putea ajuta la explicarea modului în care găurile negre super-masive s-au format atât de devreme în univers. Indiferent de modul în care şi-au avut originea”, a spus Suh.

„Până acum, ne-a lipsit confirmarea observaţională a modului în care aceste găuri negre au putut creşte atât de rapid în universul timpuriu”, a adăugat specialista.