O gaură neagră din Universul timpuriu contrazice teoriile despre aceste obiecte cosmice
O gaură neagră surprinzător de vorace din Universul timpuriu încalcă două reguli importante: nu numai că depășește 'limita de viteză' a creșterii găurilor negre, dar generează și emisii extreme de raze X și unde radio - două caracteristici despre care se credea că nu pot coexista, transmite luni Space.com care citează un studiu publicat la 21 ianuarie în The Astrophysical Journal de o echipă internațională de cercetători.
Obiectul - un quasar cunoscut sub numele de ID830 - este o gaură neagră supermasivă (SMBH) extrem de strălucitoare și activă, care emite jeturi imense de radiații de la polii săi. De asemenea, emite emisii intense de raze X, generate de materialul care se învârte în jurul găurii negre cu viteze apropiate de cea a luminii.
ID830 are o masă excepțională. Cântărea deja 440 de milioane de mase solare acum aproximativ 12 miliarde de ani, când Universul avea aproximativ 15% din vârsta sa actuală. Asta o face de peste 100 de ori mai masivă decât Sagittarius A*, gaura neagră supermasivă din inima galaxiei noastre Calea Lactee.
Găurile negre sunt cele mai vorace corpuri din Univers, dar chiar și astfel de monștri au o limită de hrănire. Pe măsură ce atrag gaz și praf, acest material se acumulează într-un disc de acreție care se învârte în jurul orizontului evenimentului găurii negre. Gravitatea trage materialul de pe disc în gaura neagră, dar materia care cade generează o presiune a radiației care împinge spre exterior și împiedică căderea mai multor lucruri înăuntru. Drept urmare, voracitatea găurilor negre este înăbușită de un proces autoreglabil descris drept limita Eddington.
Totuși, găurile negre pot ocoli temporar această limită și pot suferi pusee de creștere rapidă la o limită super-Eddington. Cercetătorii propun mecanisme multiple pentru această lăcomie cosmică. De exemplu, 'ar trebui să fie perfect posibil ca o gaură neagră să consume materie mai repede decât limita Eddington pentru o perioadă scurtă de timp, înainte ca presiunea radiației să crească pentru a limita rata de acreție', a declarat pentru Live Science prin e-mail Anthony Taylor, astronom la Universitatea din Texas, Austin, care nu a fost implicat în studiu.
Alternativ, o gaură neagră poate consuma materie de pe un disc din jurul ecuatorului său, în timp ce presiunea radiației exterioare expulzează materia de la polii săi. 'În această situație, presiunea radiației nu s-ar opune direct fluxului de materie, permițând astfel depășirea limitei Eddington', a adăugat Taylor. 'Există o varietate de geometrii în care acest lucru ar putea funcționa!'
Mecanicile super-Eddington ar putea ajuta la reconcilierea modelelor de creștere a găurilor negre supermasive cu un catalog în expansiune de observații din Universul timpuriu. Cu sensibilitatea sa excepțională în infraroșu, Telescopul Spațial James Webb a dezvăluit că găurile negre supermasive au crescut surprinzător de repede și surprinzător de devreme, sfidând toate așteptările.
Așadar, cum au devenit acestea atât de masive, atât de repede? Unii oameni de știință sugerează că stelele din Populația III, primele și cele mai mari stele din istoria cosmică, au explodat în supernove pentru a produce 'semințele' găurilor negre cu peste 1000 de mase solare.
Dar chiar și aceste semințe masive ar trebui să se hrănească la limita Eddington timp de peste 650 de milioane de ani pentru a atinge unele dintre dimensiunile observate. Această performanță poate părea imposibilă din mai multe motive, inclusiv cantitățile extrem de mari de gaz necesare pentru a susține o astfel de creștere prelungită.
Cercetătorii au calculat rata de creștere a lui ID830 măsurându-i luminozitatea în lungimi de undă ultraviolete (UV) și razele X. Luminozitatea sa în razele X sugerează că ID830 acumulează masă de aproximativ 13 ori mai rapid decât limita Eddington, din cauza unei explozii bruște de gaz care s-ar fi putut produce în timp ce ID830 a sfărâmat și a înghițit un corp ceresc care s-a apropiat prea mult.
'Pentru o gaură neagră atât de masivă pe cât este ID830, acest lucru ar necesita nu o stea normală (de secvență principală), ci o stea gigantică mai masivă sau un nor de gaz imens', a declarat pentru Live Science prin e-mail Sakiko Obuchi, co-autoare a studiului și astronom observațional la Universitatea Waseda din Tokyo. Astfel de faze super-Eddington pot fi incredibil de scurte, iar 'această fază de tranziție este de așteptat să dureze aproximativ 300 de ani', a adăugat Obuchi.
ID830 prezintă simultan și emisii radio și de raze X. Conform teoriei, aceste două caracteristici nu ar trebui să coexiste, mai ales pentru că se crede că acreția super-Eddington suprimă astfel de emisii. 'Această combinație neașteptată sugerează mecanisme fizice care nu sunt încă pe deplin surprinse de modelele actuale de acreție extremă și lansare de jeturi', au declarat cercetătorii într-un comunicat.
Așadar, în timp ce ID830 lansează jeturi radio masive, emisiile sale de raze X par să provină dintr-o structură numită coroană, generată pe măsură ce câmpurile magnetice intense de pe discul de acreție creează un nor subțire, dar turbulent, de miliarde de grade, de particule turboalimentate. Aceste particule orbitează în jurul găurii negre aproape cu viteza luminii, în ceea ce NASA numește 'unul dintre cele mai extreme medii fizice din Univers'.
În ansamblu, comportamentul găurii negre supermasive ID830 sugerează că aceasta se află într-o rară fază de tranziție de consum excesiv - și excreție. Această stare a energizat atât jeturile sale, cât și coroana sa, făcând ca ID830 să strălucească puternic pe multiple lungimi de undă, deoarece emite radiații în exces.
În plus, pe baza analizei luminozității UV, quasarii precum ID830 ar putea fi neașteptat de comuni, au spus cercetătorii. Modelele prevăd că doar aproximativ 10% dintre quasari prezintă jeturi radio spectaculoase, dar aceste obiecte energetice ar putea fi semnificativ mai abundente în Universul timpuriu decât se sugera anterior.
Cel mai important, ID830 arată, de asemenea, cum găurile negre supermasive pot regla creșterea galaxiilor în Universul timpuriu. Pe măsură ce o gaură neagră înghite mai multă materie la limita super-Eddington, energia din emisiile sale rezultate poate încălzi și dispersa materia în mediul interstelar - gazul dintre stele - pentru a suprima formarea stelelor. Drept urmare, găurile negre străvechi precum ID830 ar fi putut crește masiv în detrimentul galaxiilor lor gazdă, mai susțin oamenii de știință.AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Adrian Dădârlat)
Conținutul website-ului www.agerpres.ro este destinat exclusiv informării publice. Toate informaţiile publicate pe acest site de către AGERPRES sunt protejate de dispoziţiile legale incidente. Sunt interzise copierea, reproducerea, recompilarea, modificarea, precum şi orice modalitate de exploatare a conţinutului acestui website. Informaţiile transmise pe www.agerpres.ro pot fi preluate, în conformitate cu legislaţia aplicabilă, în limita a 500 de semne. Detalii în secţiunea Condiţii de utilizare. Dacă sunteţi interesaţi de preluarea ştirilor AGERPRES, vă rugăm să contactaţi Direcţia Marketing - marketing@agerpres.ro.
Alte știri din categorie
Opt morți în urma unui seism de magnitudine 5,9 produs în Afganistan
Opt persoane au fost ucise și un copil a fost rănit vineri, după ce o clădire s-a prăbușit la Kabul din cauza unui cutremur, a anunțat Autoritatea Națională de Management al Dezastrelor din Afganistan, transmite Reuters. Un cutremur cu magnitudinea 5,9 a lovit vineri regiunea Hindu Kush din Afganistan, a anunțat și Centrul German de Geoștiințe
VIDEO Artemis 2: 'Crede-ne, arăți incredibil' - primul mesaj transmis către întreaga planetă de echipajul misiunii
Astronauții misiunii Artemis 2 au lansat primele lor mesaje video din spațiu, oferind publicului o perspectivă asupra călătoriilor dincolo de orbita terestră la aproximativ două zile după ce această călătorie istorică a început, transmite vineri Live Science. În prima transmisie a echipajului, astronauții descriu priveliștea uluito
Artemis 2: În drum spre Lună, astronauții desfășoară exerciții de resuscitare cardiopulmonară
Cei patru astronauți ai misiunii Artemis 2 a NASA sunt acum în drum spre Lună, după ce nava lor spațială Orion a reușit o manevră critică joi seară (2 aprilie) pentru a-i propulsa spre satelitul natural al Pământului, unde vor ajunge pe 6 aprilie, dar până atunci, în cursul zilei de vineri, astronauții desfășoară exerciții de resuscitare cardi
Artemis 2: Capsula Orion a părăsit orbita terestră în drum spre Lună
Misiunea Artemis 2 a NASA a intrat de joi în etapa crucială a 'injecției translunare', părăsind orbita terestră în drum spre întâlnirea cu Luna de peste aproximativ 4 zile, transmite vineri Live Science. 'Manevra (de injecție translunară) propulsează Orion pe o cale spre Lună și o pune pe traiectoria de &ici
Eșec pentru zborul inaugural al rachetei comerciale chineze Tianlong-3 din cauza unei anomalii
Racheta comercială chineză Tianlong-3 nu a reușit să finalizeze vineri prima sa lansare, după ce a înregistrat o anomalie în zbor la scurt timp după decolarea de la centrul de lansare din Jiuquan, în nord-vestul Chinei, a informat publicația locală Cailian, citată de agenția EFE. Incidentul s-a produs după decolare, la ora locală 12:17 (04:17
VIDEO Artemis 2: NASA dă undă verde echipajului pentru propulsarea către Lună
NASA a dat joi undă verde echipajului navei Artemis 2, aflat în prezent pe orbita Pământului, pentru ca nava lor să se propulseze peste câteva ore în direcția Lunii, relatează AFP. 'Este un «go»' pentru ca nava spațială Orion să efectueze operațiunea, prevăzută la ora 23:49 GMT, după ce NASA 'și-
Colagen de dinozaur, folosit pentru a crea o geantă de mână unică
Oameni de știință și designeri au prezentat joi o geantă de mână realizată din colagen derivat din fosile de Tyrannosaurus rex provenite din Statele Unite, o creație unică, ce a fost concepută pentru a demonstra valoarea pielii obținute în laborator, informează Reuters. Geanta de culoare albastru-verzui va fi expusă pe o stân
Căldura extremă este asociată cu greutatea scăzută la naștere (studiu)
Expunerea la căldura extremă crește riscul ca bebelușii să se nască subponderali, potrivit unui nou studiu coordonat de cercetători de la Universitatea Adelaide din Australia, informează Xinhua. Studiul a analizat date medicale obținute de la peste 85.000 de mame și bebelușii lor din Pakistan, combinând înregistrările privind naște
Directorul ESA: Europa 'va negocia' cu NASA participarea sa la viitoarele misiuni lunare Artemis
Agenția Spațială Europeană (ESA) 'va negocia' participarea sa la viitoarele misiuni lunare Artemis, după ce NASA a revizuit în profunzime arhitectura acestui program, a declarat directorul general al instituției europene, Josef Aschbacher, într-un interviu acordat pentru AFP, miercuri, din Florida. NASA a anunțat în u
Artemis 2: Probleme la instalarea toaletei pe capsula Orion, după lansarea pe orbita terestră
La câteva ore după lansarea misiunii Artemis 2 a NASA în jurul Lunii, echipajul a raportat o problemă tehnică la ceea ce reprezintă cel mai așteptat nou confort al capsulei Orion: toaleta spațială, transmit joi Reuters și Space.com. Specialistul misiunii Artemis 2, Christina Koch, a observat o problemă la pornirea unei părți a toal
Artemis 2: Ziua de joi este hotărâtoare pentru succesul misiunii spre Lună
Misiunea Artemis 2 a NASA a fost lansată miercuri (1 aprilie) de la Centrul Spațial Kennedy din Florida, trimițând un echipaj de patru persoane pe orbita Pământului la bordul unei capsule Orion, iar ziua de joi se anunță hotărâtoare pentru succesul misiunii de survol circumselenar, transmite Space.com. Astronauții Artemis 2 au părăsit Păm&aci
NASA a lansat primii astronauți spre Lună din ultimii peste 50 de ani
Pentru prima dată în peste 50 de ani, un echipaj de patru astronauți a fost lansat spre Lună într-o misiune istorică a NASA care are drept obiectiv extinderea razei de acțiune a umanității dincolo de orbita joasă a Pământului prin amplasarea unei baze permanente pe Lună în cursul misiunilor viitoare din cadrul programului Artemis, transmite joi Space.
Artemis 2: Probleme de comunicații pentru echipajul misiunii imediat după lansare
La puțin timp după lansarea misiunii circumselenare Artemis 2, comunicațiile dintre cei patru membri ai echipajului de la bordul capsulei Orion și centrul de control al NASA au fost întrerupte temporar, t
VIDEO UPDATE Artemis 2: Echipajul a ajuns pe orbita terestră, înainte de călătoria către Lună (NASA)
Echipajul misiunii Artemis 2 a NASA, care va fi primul care va face ocolul Lunii în mai bine de 50 de ani, a ajuns pe orbita terestră miercuri, a anunțat un responsabil al agenției spațiale americane la scurt timp după decolarea rachetei. La opt minute după decolare, capsula Orion s-a desprins conform planului de imensele rezervoare ale
UPDATE Indonezia: Cel puțin un mort după un cutremur puternic în Marea Molucelor
O persoană a murit în prăbușirea unei clădiri în Indonezia, a declarat pentru AFP un oficial al serviciilor de urgență, în urma unui cutremur puternic care s-a produs joi dimineață în Marea Molucelor, declanșând o alertă de tsunami care a fost între timp ridicată.