În centrul galaxiei noastre, ascuns privirilor înfășurate în praf cosmic și umbre stelare, se află un obiect care sfidează intuiția și pune la încercare limitele fizicii: Sagittarius A* (Sgr A*), gaura neagră supermasivă ce ancorează gravitațional Calea Lactee. Deși invizibilă în mod direct, prezența sa se simte peste zeci de mii de ani-lumină, iar istoria descoperirii ei este o poveste despre ingeniozitate umană și progres tehnologic.
O descoperire ascunsă în unde radio
Istoria lui Sagittarius A* începe în anii ’50 și ’60, când astronomii au detectat în direcția Constelației Săgetătorul un complex de emisii radio provenind din centrul galactic. Însă abia în 1974, Bruce Balick și Robert Brown au identificat un punct radio extrem de compact și intens, pe care l-au denumit Sagittarius A*. La vremea respectivă, natura acestui obiect era misterioasă; era clar că era dens și că avea o energie imensă, dar nu existau dovezi directe că ar fi vorba despre o gaură neagră.
Dovezile au venit decenii mai târziu, odată cu utilizarea telescoapelor Keck și a Very Large Telescope (VLT), care au urmărit pentru prima dată orbitele stelelor din vecinătatea imediată a lui Sgr A*. Una dintre aceste stele, S2, orbitează o zonă minusculă într-o perioadă de doar 16 ani, atingând viteze ce depășesc 5000 km/s. Doar o masă de aproximativ 4 milioane de sori strânsă într-un volum mai mic decât al orbitei lui Mercur poate explica o asemenea dinamică. Această constatare a confirmat existența unei găuri negre supermasive.
Ce este Sagittarius A*?
Din punct de vedere fizic, Sagittarius A* este centrul gravitațional al Căii Lactee. Ca orice gaură neagră, ea are la bază o regiune în care curburile spațiu-timpului devin atât de extreme încât nici măcar lumina nu mai poate scăpa – orizontul evenimentelor. Pentru Sgr A*, acest orizont are un diametru de aproximativ 24 de milioane de kilometri – de circa 17 ori mai mare decât diametrul Soarelui, dar infim în comparație cu masa sa uriașă.
În jurul său se află un disc de acreție rarefiat, format din gaz fierbinte care se rotește amețitor înainte de a dispărea din universul observabil. În ciuda așteptărilor, Sagittarius A* este surprinzător de „tăcută”: radiază mult mai puțin decât multe alte găuri negre supermasive, precum cea din centrul galaxiei M87. Motivul este rata scăzută de acreție – în prezent, Sgr A* devorează foarte puțină materie. Totuși, istoria sa cosmică pare să fi fost mult mai tumultuoasă; urme fosile, precum bulele Fermi, sugerează că gaura neagră a erupt în trecut, proiectând energie la scară galactică.
O privire directă asupra orizontului evenimentelor
Un moment istoric a avut loc în 2022, când Telescopul Event Horizon (EHT) a publicat prima imagine reconstruită a lui Sagittarius A*. Imaginea nu este o fotografie clasică, ci o sinteză interferometrică realizată de o rețea globală de radiotelescoape. În centru se vede o umbră întunecată – silueta orizontului evenimentelor- înconjurată de un inel luminos format din gaz orbitând aproape de viteza luminii.
Această realizare a fost un triumf tehnic și științific. Spre deosebire de M87*, mult mai masivă, Sagittarius A* se schimbă rapid: materia din jurul său se mișcă atât de repede încât aspectul său variază de la minut la minut. Reconstruirea imaginii a necesitat tehnici de procesare extrem de sofisticate pentru a extrage un model stabil dintr-un fenomen intrinsec instabil.
O orchestră gravitațională la scară galactică
Importanța lui Sagittarius A* nu se limitează la exotismul său fizic. Gaura neagră din centrul Căii Lactee joacă un rol fundamental în viața și evoluția galaxiei. Deși masa sa reprezintă doar aproximativ 0.01% din masa totală a galaxiei, influența sa gravitațională modelează dinamica regiunilor centrale. Orbitele stelelor, ale norilor de gaz și ale rourilor stelare sunt toate influențate de prezența sa masivă.
Astronomii au descoperit o adevărată „grădină zoologică” stelară în vecinătatea lui Sgr A*: stele tinere surprinzător de masive (așa-numitele stele S), roiuri compacte și chiar obiecte misterioase, ca G2, care par a fi fie nori de gaz, fie stele îmbrăcate în coconi de materie. Prezența acestor obiecte sfidează modelele clasice de formare stelară, deoarece gravitația intensă din apropierea găurii negre ar trebui să împiedice colapsul norilor moleculari.
Sagittarius A* ca laborator al relativității generale
Nicio altă regiune a spațiului din apropierea Pământului nu oferă un mediu atât de extrem, unde predicțiile relativității generale pot fi testate cu o precizie atât de mare. Măsurătorile orbitei stelei S2 au verificat efecte subtile precum deplasarea gravitațională spre roșu și devierea orbitală relativistă. În plus, datele EHT permit compararea directă a imaginii obținute cu formele prezise pentru umbra unei găuri negre, oferind încă o confirmare impresionantă a teoriei lui Einstein.
Totodată, Sagittarius A* reprezintă o oportunitate unică de a înțelege regimul intermediar dintre găurile negre supermasive „active” și cele „tăcute”. Dacă în trecut gaura neagră a fost activă, studiul amprentelor energiei sale ar putea dezvălui mecanismele prin care astfel de obiecte controlează evoluția galaxiilor.
Ce urmează?
Viitorul studiului lui Sagittarius A* este promițător. O versiune extinsă a Telescopului Event Horizon va produce imagini mai clare și posibil chiar secvențe dinamice, arătând evoluția gazului din jurul orizontului evenimentelor. Observațiile cu Telescopul Spațial James Webb vor clarifica compoziția regiunii centrale, în timp ce instrumentele gravitaționale viitoare, precum LISA, ar putea detecta undele gravitaționale provenite din fuziuni ale unor obiecte compacte cu Sgr A*.
Pe termen lung, fiecare nouă observație completează portretul unui obiect care, deși a fost inițial o enigmă radio puțin înțeleasă, a devenit un simbol al progresului astrofizicii moderne.