Astronomii au descoperit primul microblazar din Calea Lactee, alimentat de o gaură neagră

Astronomii au descoperit primul microblazar din Calea Lactee, alimentat de o gaură neagră
Calea Lactee, imagine ilustrativă / Foto: Profimedia

Astronomii au identificat primul microblazar cunoscut în Calea Lactee, un sistem în care o gaură neagră accelerează particule și proiectează jeturi de plasmă cu viteze apropiate de cea a luminii. Sistemul, denumit IRAS 18293−0941, se află la aproximativ 12.000 de ani-lumină de Pământ și a trecut neobservat timp de decenii.

Sistemul este format dintr-o gaură neagră de masă stelară și o stea companion masivă, în jurul căreia aceasta orbitează o dată la aproximativ 11 zile. Gaura neagră atrage materie de la stea, iar o parte din material este redirecționată spre regiunile polare și apoi expulzată sub forma unor jeturi care călătoresc cu viteze apropiate de cea a luminii.

Un microblazar ascuns de gaz și praf

Descoperirea este importantă deoarece microblazarele au fost teoretizate de aproximativ trei decenii, însă identificarea lor s-a dovedit dificilă. În cazul IRAS 18293−0941, problema a fost cantitatea foarte mare de gaz și praf interstelar aflată între sistem și Pământ.

Din această cauză, obiectul este practic invizibil în imaginile optice obișnuite. Cercetătorii spun că sistemul fusese catalogat cu zeci de ani în urmă, însă ulterior nu a mai atras atenția.

Diferența dintre un blazar și un microblazar ține în primul rând de obiectul care alimentează jeturile. Blazarele clasice sunt asociate cu găuri negre supermasive, cu mase de milioane sau chiar miliarde de ori mai mari decât cea a Soarelui. În cazul unui microblazar, gaura neagră are masă stelară, putând ajunge la câteva sute de mase solare.

Descoperirea a început cu o simplă variație de lumină

Primul indiciu privind existența sistemului a fost observarea unei variații periodice a luminii stelei. Această fluctuație a indicat o orbită de aproximativ 11,4 zile pentru obiectul companion, iar observațiile au sugerat că sistemul este privit aproape din față.

Cercetătorii au continuat investigațiile folosind unde radio și au identificat un jet care se îndreaptă spre Pământ. Celălalt jet nu poate fi observat direct, deoarece este orientat în direcția opusă.

Observațiile realizate cu European VLBI Network, o rețea de radiotelescoape capabilă să ofere imagini cu rezoluție foarte ridicată, au confirmat că jetul provine chiar din sistemul IRAS 18293−0941 și nu dintr-o galaxie îndepărtată aflată în aceeași direcție.

Jetul a creat o bulă de 100 de ani-lumină

Deși jetul care se îndepărtează de Pământ nu poate fi observat direct, efectele sale au fost detectate cu ajutorul observatorului radio MeerKAT din Africa de Sud.

Observațiile au scos la iveală o structură cu o lățime de aproximativ 100 de ani-lumină, formată în locul în care jetul interacționează cu gazul și praful interstelar. La una dintre marginile acestei bule se află un punct fierbinte, unde ciocnirea jetului cu materia din jur accelerează particule, încălzește praful și face ca hidrogenul să emită lumină.

Această regiune este, de asemenea, sursa unor raze gamma foarte energice. Fiecare foton detectat transportă de aproximativ zece ori mai multă energie decât particulele accelerate în Large Hadron Collider, cel mai mare accelerator de particule construit pe Pământ.

Potrivit cercetătorilor, jetul transportă o energie de aproximativ 500.000 de ori mai mare decât energia radiată de Soare. În acest sistem, gaura neagră funcționează ca sursă a jetului, în timp ce norul de gaz și praf în care acesta lovește produce semnalul observabil.

Un laborator cosmic aflat relativ aproape de Pământ

Faptul că IRAS 18293−0941 se află în propria noastră galaxie le oferă astronomilor o oportunitate rară de a studia un fenomen asociat de obicei cu galaxii foarte îndepărtate.

Cercetătorii vor putea analiza mai îndeaproape modul în care aceste sisteme evoluează și felul în care jeturile produse de găurile negre transferă energie către mediul din jur. Descoperirea poate ajuta, de asemenea, la înțelegerea proceselor prin care găurile negre care acumulează materie ajung să accelereze particule la energii atât de mari.

Trebuie știut că această cercetare a echipei a fost publicată pe arXiv și a fost acceptată pentru publicare în revista Astronomy & Astrophysics.