Astronomii au detectat în Universul timpuriu o gaură neagră mai masivă decât întreaga galaxie în care se află
Astronomii au descoperit cel mai extrem exemplu de până acum de gaură neagră care este mai masivă decât propria galaxie și ar putea ascunde indicii despre cum s-au format găurile negre supermasive văzute astăzi în Universul timpuriu, conform unui nou studiu bazat pe date obținute de Telescopul Spațial James Webb (JWST) și publicat pe 27 mai în revista Nature, transmite joi Space.com.
În noul studiu, astronomii au măsurat direct masa unei găuri negre situate într-un ''mic punct roșu'' văzut când Universul avea doar 700 de milioane de ani. Rezultatele sugerează că gaura neagră este mult prea masivă pentru galaxia gazdă - ceea ce înseamnă că s-ar fi putut forma înainte ca galaxia însăși să aibă șansa de a se dezvolta.
Punctele roșii mici (LRD) sunt o clasă misterioasă de obiecte detectate în Universul timpuriu. LRD-ul în cauză, Abell 2744-QSO1 (sau doar ''QSO1''), a fost descoperit în imaginile Telescopului Spațial James Webb (JWST) în 2023. Era compact și puternic lentilat - apărând de trei ori în imagine, deoarece lumina sa era deformată de efecte gravitaționale puternice - și prezenta semne revelatoare ale unei găuri negre care se hrănește activ în centrul său. Estimările indirecte ale masei găurii negre, bazate pe proprietățile spectrale, s-au bazat pe presupuneri calibrate în Universul local și au fost intens dezbătute. Unii cercetători susțin că micile puncte roșii sunt atât de enigmatice încât presupunerile standard din Universul local nu le pot explica și că ar putea fi implicate alte fenomene exotice.
În acest caz, astronomii au adoptat o abordare mai directă și au cartografiat cât de repede se rotește gazul la diferite distanțe de centru pentru a estima masa găurii negre. Constatările sugerează că metodele folosite de astronomi pentru a studia găurile negre din Universul apropiat ar putea funcționa la fel de bine pentru aceste mici puncte roșii.
''Această măsurătoare este prima de acest tip într-un LRD, cel puțin deocamdată'', a declarat pentru Live Science, prin e-mail, Ignas Juodzbalis, doctorand la Institutul Kavli pentru Cosmologie de la Universitatea din Cambridge și primul autor al studiului.
Estimările indirecte anterioare plasaseră masa găurii negre QSO1 la aproximativ 40 de milioane de mase solare - remarcabil de mare pentru un sistem atât de compact și tânăr. Cu cât gaura neagră este mai mare și mai izolată în raport cu împrejurimile sale, cu atât este mai mare sfera sa de influență - regiunea în care gravitația sa domină asupra stelelor și gazului din jurul ei. Prin urmare, o gaură neagră cu masă mare face mai ușoară detectarea influenței sale gravitaționale în mișcările gazului din apropiere.
În plus, roiul de galaxii Abell 2744 - situat între noi și QSO1 - este atât de masiv încât gravitația sa acționează ca o lupă, generând un efect cunoscut drept lentilă gravitațională, fapt care a făcut posibile observațiile.
Tehnica de măsurare s-a bazat pe principiul că gazul care orbitează o gaură neagră se mișcă mai repede cu cât se apropie mai mult de aceasta. Prin cartografierea vitezei cu care se mișcă gazul la diferite distanțe de centrul QSO1, echipa a putut lucra invers pentru a calcula masa a ceea ce se afla în centru.
Echipa a folosit Spectrograful în Infraroșu Apropiat (Near-Infrared Spectrograph) al JWST pentru a extrage hărți ale liniilor de emisie ale hidrogenului, urmărind care părți ale QSO1 se deplasau spre noi și care se îndepărtau. Dar obiectul era atât de mic și îndepărtat încât semnalul de rotație din regiunile interioare a scăzut sub ceea ce JWST putea observa direct.
Așadar, astronomii au folosit spectroastrometria, o tehnică ce măsoară mici deplasări poziționale în lumina emisă de gazul incandescent pe diferite lungimi de undă. Această metodă poate recupera informații spațiale mult sub rezoluția nominală a telescopului. ''În acest fel, am reușit să reconstruim curba de rotație sub rezoluția instrumentală a JWST'', a explicat Juodzbalis.
Rezultatele au fost apoi ajustate cu diferite modele de masă. O masă punctuală, unde toată greutatea este concentrată într-o singură locație, ca într-o gaură neagră, a corespuns datelor, în timp ce varianta unei distribuții compacte, dar extinse, de masă, cum ar fi un roi de stele compact, nu a corespuns. Ca o verificare independentă, co-autorul Cosimo Marconcini, doctorand în astronomie și fizică la Universitatea din Florența, a trecut întregul set de date printr-un cadru 3D pe care l-a dezvoltat, care modelează atât mișcarea gazului, cât și efectele instrumentale ale telescopului și a ajuns la același rezultat. Juodzbalis a spus că această confirmare independentă a fost cea care a dat rezultatului greutatea sa.
Analiza a arătat că observațiile sunt cel mai bine explicate de o gaură neagră de aproximativ 50 de milioane de mase solare. Echipa este ''rezonabil de încrezătoare'' că aceasta este într-adevăr o gaură neagră, mai degrabă decât alt obiect cosmic. Dacă ar fi să încercăm să explicăm rezultatele printr-un roi stelar cu o margine solidă, a spus Juodzbalis, ar fi mult mai exotic și dificil de justificat decât o gaură neagră.
Interesant este că noua măsurătoare s-a aliniat îndeaproape cu estimarea indirectă anterioară. Juodzbalis a avertizat că un singur obiect nu reprezintă o întreagă populație. Cu toate acestea, rezultatul sugerează masa standard indirectă a unei găuri negre.
Măsurătorile dezvoltate pentru Universul local ar putea funcționa și pentru obiectele LRD. ''S-ar putea să nu fie nevoie să invocăm ceva prea exotic pentru a explica proprietățile Punctelor Roșii Mici'', a spus el.
Echipa a plasat o limită superioară a masei stelelor din galaxia gazdă la aproximativ 20 de milioane de mase solare. Aceasta înseamnă că gaura neagră depășește semnificativ în greutate întreaga galaxie gazdă. Astronomii numesc astfel de obiecte găuri negre ''goale'', iar QSO1 pare a fi cea mai masivă de acest fel descoperită vreodată.
Cu gaura sa neagră masivă și galaxia sa gazdă aproape absentă, QSO1 pare a fi o sămânță masivă de gaură neagră prinsă în primele etape de creștere, înainte ca galaxia sa să aibă șansa de a se dezvolta în jurul ei. Această descoperire contestă imaginea standard în care găurile negre cresc împreună cu galaxia lor de-a lungul a miliarde de ani.
Echipa a luat în considerare două scenarii exotice de origine pentru această gaură neagră: găuri negre cu colaps direct, care se formează atunci când nori masivi de gaz pur se prăbușesc direct într-o gaură neagră fără a forma mai întâi stele, și găuri negre primordiale, care s-ar fi format în prima secundă după Big Bang.
''Ambele scenarii sunt exotice, iar datele și teoria actuale nu sunt în măsură să le distingă pe deplin'', a recunoscut Juodzbalis. AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Gabriela Badea)
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
Un simplu test sangvin oferă perspective promițătoare pentru personalizarea terapiei împotriva cancerului pulmonar
Un singur test de sânge ar putea să îi ajute pe medici să prevadă modul în care pacienții cu cancer pulmonar vor răspunde la tratament înainte de începerea terapiei, a dezvăluit un studiu condus de cercetători din Australia, informează Xinhua. Concentrându-se pe cancerul pulmonar fără celule mici (NSCLC), ce
Cercetători din Indonezia studiază trei plante medicinale pentru un posibil tratament împotriva diabetului
Cercetătorii de la Universitatea Andalas din provincia Sumatra de Vest a Indoneziei studiază dacă un amestec de plante medicinale ar putea contribui la tratarea diabetului și a hipertensiunii arteriale, a anunțat această instituție indoneziană, citată joi de agenția de presă Xinhua. Profesorul Fauzan Azima de la Facultatea de Tehnologie Agrico
Cercetătorii au reușit să blocheze o proteină-cheie care contribuie la evoluția bolii Parkinson (studiu)
O echipă de cercetători de la Facultatea de Medicină Perelman a Universității din Pennsylvania, Statele Unite, a identificat o proteină imunitară din creier care ar putea juca un rol major în evoluția bolii Parkinson, relatează joi Science Daily. Constatările, publicate în revist
Caniculă/ Patru orașe din Italia, printre care și Roma, plasate sub alertă roșie (guvern)
Ministerul Sănătății din Italia a emis joi o alertă roșie - nivelul trei, cel mai ridicat - pentru orașele Roma, Florența, Bologna și Torino din cauza valului de caniculă care afectează Europa săptămâna aceasta, informează AFP. Temperaturile, neobișnuite pentru sfârșitul lunii mai, ar putea ajunge până la 33 de grade Celsius la Torino
Temperaturile globale se vor menține la niveluri record în următorii cinci ani (raport al OMM și Met Office)
Temperaturile medii globale ar putea atinge niveluri aproape record în următorii cinci ani, iar temperaturile din zonele arctice sunt preconizate să crească mai rapid în comparație cu alte regiuni, estimează un raport publicat j
Un atlas al proteinelor, menit să impulsioneze cercetarea biomedicală, prezentat de compania Biohub, fondată de Mark Zuckerberg
Organizația Biohub, fondată de Mark Zuckerberg, directorul Meta (Facebook, Instagram), și de soția sa, medicul Priscilla Chan, a prezentat miercuri un vast atlas al proteinelor, realizat cu ajutorul inteligenței artificiale (AI), creat cu scopul de a accelera dezvoltarea de noi tratamente împotriva diverselor boli, printre care și cancerul, transmite joi AFP.
Meta lansează abonamente cu plată pentru Facebook, Instagram și WhatsApp
Meta a lansat miercuri abonamente cu plată pentru aplicațiile sale de top, un pas important pentru gigantul tehnologic care încearcă să-și reducă dependența de publicitate, informează joi AFP. Anunțul a fost distribuit pe Instagram de către directoarea de produse a Meta, Naomi Gleit. Denumite simplu Instagram Plus și Facebook Plus, aceste
Caniculă în India/ Guvernul face apel la economisirea apei
Cele 45 de orașe cu cele mai ridicate temperaturi din lume au fost înregistrate miercuri în India, cu valori de peste 43 de grade Celsius, iar guvernul condus de Narendra Modi a îndemnat populația să 'ia toate măsurile de precauție' necesare în fața caniculei mortale și să economisească apa, transmite AFP. 'Cu râuri se
NASA dezvăluie planurile pentru baza selenară; Isaacman: 'Marea revenire' pe Lună este aproape
Agenția spațială americană, NASA, a dezvăluit marți planurile de anvergură pentru prima sa bază selenară, care ar putea permite oamenilor să trăiască și să lucreze pe suprafața Lunii în șase ani. Situat la Polul Sud al satelitului natural al Pământului, avanpostul, care în cele din urmă ar putea avea mai multe unități, răspândite pe sut
Brazilia/ Defrișările, la cel mai scăzut nivel înregistrat după anul 2019
Defrișările din Pădurea Amazoniană din Brazilia au atins anul trecut cel mai scăzut nivel înregistrat după anul 2019. De asemenea, suprafața defrișată la nivel național a scăzut pentru prima dată sub un milion de hectare, conform unui raport publicat miercuri, citat de AFP. Aceste date colectate de rețeaua de monitorizare de referință MapBiomas reprezint
Laos/ O 'speranță' pentru găsirea în viață a șapte persoane, blocate de șapte zile într-o peșteră
Echipele de salvare își mențin 'speranța' în 'cursa contra cronometru' pentru găsirea în viață a șapte persoane rămase blocate de șapte zile într-o peșteră din Laos, transmite AFP. 'Avem în continuare mari speranțe că îi vom găsi pe mineri în viață, deoarece au intrat în mină cu provizii care
VIDEO/DARPA pregătește pentru lansare în cursul acestui an un robot destinat reparării sateliților pe orbită
Agenția americană din domeniul apărării DARPA pregătește lansarea în această vară a programului Robotic Servicing of Geosynchronous Satellite (RSGS) de alimentare, reparații și întreținere a sateliților pe orbită, conform unui anunț făcut de grupul de cercetare și dezvoltare al armatei americane, transmite marți
Nou record de temperatură stabilit în Franța pentru luna mai
Un nou record de căldură pentru luna mai a fost doborât marți în Franța, unde temperatura medie la nivel național a atins 24,8°C, potrivit Meteo-France, transmite AFP. În cursul zilei de luni temperatura medie a fost de 24,6°C. În acest context, șapte persoane au murit în Franța dire
Nou record de temperatură stabilit în Regatul Unit pentru luna mai
Regatul Unit a doborât marți un nou record de temperatură - cea mai călduroasă zi înregistrată vreodată în luna mai -, cu o temperatură care a atins valoarea de 35 grade Celsius la Londra în cea de-a patra zi a unui val de căldură considerat excepțional pentru această perioadă a anului, a anunțat agenția națională de meteorologie (Met Office),












