Telescopul James Webb a surprins cum se „hrănesc” găurile negre. Descoperirea ar putea explica unul dintre cele mai mari mistere ale Universului

Astronomii au obținut una dintre cele mai clare dovezi despre modul în care găurile negre supermasive reușesc să se alimenteze și să continue să crească. Folosind observațiile realizate de Telescopul Spațial James Webb (JWST), cercetătorii au identificat un mecanism care pare să funcționeze ca un ciclu natural de „hrănire”, oferind o posibilă explicație pentru apariția unor găuri negre uriașe la doar câteva sute de milioane de ani după Big Bang.

Descoperirea ar putea rezolva o problemă care îi intrigă pe astronomi de ani de zile. Modelele actuale arată că găurile negre ar avea nevoie de peste un miliard de ani pentru a ajunge la mase de milioane sau chiar miliarde de ori mai mari decât cea a Soarelui. Totuși, James Webb a observat astfel de obiecte într-o perioadă în care Universul avea mai puțin de un miliard de ani, scrie Space.com.

Găurile negre par să își recicleze propria hrană

În centrul aproape fiecărei galaxii mari există o gaură neagră supermasivă. Unele sunt relativ inactive, în timp ce altele consumă cantități uriașe de gaz și praf, devenind nuclee galactice active și eliberând jeturi extrem de puternice de materie.

Aceste jeturi au un efect aparent paradoxal. Ele împing în exterior gazul care ar putea alimenta în continuare gaura neagră și, în același timp, reduc formarea de stele în galaxia gazdă.

Până acum, această situație părea contradictorie. Dacă gaura neagră își îndepărtează propria sursă de hrană, cum poate continua să crească atât de rapid? Observațiile James Webb sugerează că răspunsul este unul surprinzător: materia expulzată nu dispare definitiv.

După ce este încălzită și aruncată la distanță, aceasta se răcește treptat și începe să cadă din nou spre centrul galaxiei sub forma unor filamente uriașe de gaz.

James Webb a observat pentru prima dată întregul ciclu

Cercetătorii au analizat galaxia NGC 4696, aflată la aproximativ 145 de milioane de ani-lumină de Pământ, în centrul roiului de galaxii Centaurus. Anterior, Telescopul Spațial Hubble observase în această galaxie o formațiune neobișnuită de gaz, asemănătoare unui cârlig.

Vezi și:

Oamenii de știință au „ascultat” marginea unei găuri negre. Semnalul care poate schimba studiul Universului

Un mister care îi frământă pe fizicieni de zeci de ani ar putea avea, în sfârșit, o explicație. Ce au descoperit cercetătorii despre găurile negre

James Webb a reușit însă să cartografieze în detaliu mișcarea gazului și a arătat că această structură face parte dintr-un filament gigantic care transportă materia înapoi către gaura neagră din centrul galaxiei. Structura are aproximativ 800 de ani-lumină lățime, iar gazul din interior se deplasează cu viteze de aproape 600 de kilometri pe secundă.

Simulările pe calculator realizate de echipa de cercetare confirmă că un astfel de flux de gaz produce exact forma observată de telescop.

Un ciclu care se repetă la nesfârșit

Noul model descrie un proces de autoreglare. Gaura neagră consumă gaz și praf, apoi eliberează jeturi energetice care împing materia spre exterior. În timp, gazul se răcește și revine către centrul galaxiei prin filamente uriașe.

Odată ajuns în apropierea găurii negre, acesta formează un disc de acreție care alimentează din nou obiectul cosmic, relansând întregul proces.

Practic, gaura neagră alternează perioade de alimentare intensă cu perioade în care își întrerupe singură sursa de hrană, doar pentru ca aceasta să revină ulterior.

Descoperirea ar putea explica apariția găurilor negre din Universul timpuriu

Astronomii cred că acest mecanism ar putea explica modul în care găurile negre supermasive au reușit să atingă dimensiuni impresionante într-un timp atât de scurt după formarea Universului.

Dacă materia revine în mod repetat către centrul galaxiei, găurile negre beneficiază de mai multe cicluri succesive de alimentare, ceea ce le permite să acumuleze masă mult mai rapid decât sugerau modelele clasice.

Cercetătorii descriu aceste obiecte drept adevărați „reciclatori cosmici”, capabili să reutilizeze propria materie pentru a continua să crească.

Vertijul: senzația că „se învârte pământul”, cauzele ascunse și rolul esențial al reeducării vestibulare