În centrul fiecărei galaxii cunoscute există câte o gaură neagră uriașă. Unii dintre acești giganți trec prin perioade în care acumulează materie într-un ritm exploziv, timp în care strălucirea lor devine deosebit de intensă. Însă observațiile recente realizate de Telescopul Spațial James Webb sugerează că există mai puține astfel de găuri negre decât credeau oamenii de știință, potrivit unei lucrări publicate pe arXiv.org.
Dacă observațiile se confirmă, atunci apar semne de întrebare legate de modul în care unele găuri negre devin supermasive și de impactul acestora asupra galaxiilor în care se află.
Găurile negre supermasive, cum este cea din centrul galaxiei noastre, tind să fie destul de liniștite. Însă, ocazional, fluxuri de materie interstelară sunt atrase de aceste găuri negre (de obicei, în urma coliziunii cu altă galaxie), ceea ce duce la crearea unui nucleu galactic activ. În acest moment, centrul galaxiei respective emite cantități însemnate de lumină la toate lungimile de undă, pe măsură ce fluxurile de materie din jurul găurii negre se încălzesc. Un nucleu galactic activ nu numai că depășește în strălucire galaxia în care se află, ci este și cea mai strălucitoare sursă persistentă de lumină din tot universul.
În 2017, astronomul Allison Kirkpatrick, de la Universitatea din Lawrence, Kansas (S.U.A.) și colegii săi, pe baza informațiilor furnizate de alte telescoape cu infraroșu mai puțin sensibile, au prezis că echipamentele cu infraroșu ale Telescopului James Webb vor descoperi o mulțime de astfel de găuri negre active. În noul studiu, Kirkpatrick și echipa sa au îndreptat Telescopul James Webb către o fâșie de cer bine studiată, unde, în 2008, Telescopul Spațial Spitzer a găsit semnături în infraroșu ale nucleelor galactice active în aproape o treime din cele 19 galaxii studiate.
Acele galaxii, în care vârful activității de formare a stelelor a fost atins în urmă cu aproximativ 10 miliarde de ani, erau toate relativ luminoase și masive. Telescopul James Webb este mult mai sensibil decât Spitzer, așa că este capabil să descopere galaxiile mai puțin strălucitoare, de dimensiuni medii, din aceeași epocă – unele comparabile ca mărime cu Calea Lactee. Și totuși, din cele aproape 500 de galaxii observate, doar 6% par să conțină nuclee galactice active, raportează echipa.
Noile galaxii par să fie pline cu praf interstelar. Deci, este posibil, spune Kirkpatrick, ca găurile negre cu creștere rapidă să se ascundă în aceste galaxii pline de praf îndepărtate, iar cercetătorii pur și simplu să nu aibă încă posibilitățile tehnice pentru a le identifica.
Găurile negre supermasive pot cântări până la câteva milioane – sau chiar câteva miliarde – de sori. Faza de nucleu galactic activ este considerată a fi un pas important pentru a aduna atât de multă masă. Pe de altă parte, este posibil ca nu toate galaxiile să treacă prin această fază și ca găurile negre din centrele lor să crească într-un ritm mai lent.
De asemenea, o gaură neagră activă nu crește atunci când este izolată, ci ea afectează galaxia în care se află. În nucleul galactic activ temperaturile devin foarte mari, ceea ce poate face mai dificilă formarea stelelor în galaxia respectivă, proces care are nevoie de un mediu relativ rece pentru a fi declanșat.
Radiațiile din jurul găurilor negre supermasive care cresc rapid pot crea vânturi suficient de puternice pentru a mătura întreaga galaxie. Aceste vânturi ar face mediul din jurul centrului galactic prea instabil pentru formarea planetelor ce ar putea susține viața. Însă dacă nu toate găurile negre trec prin faza de nucleu galactic activ, atunci ele ar putea să nu influențeze prea mult galaxiile în care se află.
Sursa: Science News