O gaura neagra inactiva s-a trezit si a distrus o stea gigantica din apropiere

O gaura neagra supermasiva aflata în stare latenta, în centrul unei galaxii îndepartate, s-a trezit la viata în urma cu aproximativ 3,9 miliarde de ani si a distrus o stea care s-a apropiat prea mult, conform unei descoperiri realizate prin intermediul unui satelit al NASA care a receptionat radiatiile X emise de gaura neagra care se hranea, se precizeaza într-un studiu publicat în ultimul numar al revistei Nature, transmite NASA, citata de agentia de stiri agerpres.ro.

Razele X produse în urma acestui eveniment cosmic au ajuns la Terra la 28 martie 2011, când au fost receptionate de satelitul Swift. Dupa câteva zile astronomii au ajuns la concluzia ca aceasta explozie de radiatii X, cunoscuta acum drept Swift J1644+57, a reprezentat atât distrugerea unei stele sub imperiul fortelor mareice colosale exercitate de gaura neagra cât si trezirea brusca a unei gauri negre ce se afla în stare latenta.

Swift J1644+57
Swift J1644+57 sursa foto nasa.gov

Cercetatori din cadrul NASA, alaturi de colegi de la Agentia Spatiala Europeana (ESA) si de la cea nipona, JAXA, au identificat caracteristicile emisiilor de radiatii X produse în urma acestui eveniment cosmic, folosind atât arhiva observatiilor realizate de satelitul Swift cât si cele realizate de satelitul european XMM-Newton si de cel japonez, Suzaku.

Sub coordonarea lui Erin Kara, cercetator la Centrul Spatial Goddard, apartinând NASA, din Greenbelt, Maryland, echipa de oameni de stiinta a analizat „ecourile” sau „reverberatiile” luminii detectate pentru a cartografia, în premiera, modul în care gazul stelar se scurge într-o gaura neagra supermasiva.

„Chiar daca nu stim înca ce provoaca emisiile puternice de raze X din apropierea unei gauri negre, atunci când un astfel de fenomen se produce putem sa-i detectam ecoul luminos putin mai târziu (…) Aceasta tehnica, denumita cartografiere prin reflexia razelor X (X-ray reverberation mapping) a fost folosita pentru a analiza discurile de acretie stabile formate în jurul gaurilor negre, însa aceasta este pentru prima data când aplicam aceasta metoda în cazul unui disc (de acretie) nou format prin distrugerea unei stele”, a explicat Erin Kara.

Gazele stelare superfierbinti care sunt pe cale sa cada într-o gaura neagra se acumuleaza formând un disc care se învârteste în jurul singularitatii, un asa-numit disc de acretie. În astfel de discuri de acretie gazul stelar este comprimat la presiuni extreme si încalzit la temperaturi de ordinul milioanelor de grade înainte de a disparea dincolo de orizontul evenimentului gaurii negre — punctul dincolo de care nimic nu mai poate scapa, nici chiar lumina, iar astronomii nu mai au ce sa observe. Discul de acretie Swift J1644+57 a fost mai dens, mai turbulent si mai haotic decât discurile de acretie stabile (cele aflate cvasi-permanent în jurul unor gauri negre supermasive din centrul quasarilor — nuclee galactice active).O gaura neagra inactiva s-a trezit si a distrus o stea gigantica din apropiere

Una dintre concluziile surprinzatoare ale acestui studiu este ca radiatiile X puternic energizate provin din partea interioara a discului de acretie, în conditiile în care se credea ca acestea provin dintr-un jet îngust de particule accelerate pâna aproape de viteza luminii — asa cum se întâmpla în cazul blazarilor (quasari foarte compacti).

„Am observat un astfel de jet si în cazul lui Swift J1644, însa razele X provin dintr-o regiune compacta, din proximitatea gaurii negre, de la baza pâlniei înguste formate de fluxul de gaze absorbit de gaura neagra. Gazul care a produs ecourile detectate se deplasa spre exterior, de-a lungul suprafetei pâlniei cu viteze de pâna la jumatate din cea a luminii”, a sustinut si Lixin Dai, de la Universitatea din Maryland, coautor al acestui studiu.

Radiatiile X care îsi au originea în apropierea gaurii negre excita ionii de fier din gazele ce formeaza discul de acretie, facându-le sa straluceasca în mod specific. Stralucirea fluxului de radiatii X creste sau scade în intensitate, iar stralucirea gazelor din discul de acretie urmeaza acelasi tipar dupa o mica întârziere, în functie de distanta la care se afla fata de sursa.

Swift J1644+57 este unul dintre cele trei fenomene cunoscute de distrugere mareica a unei stele de catre o gaura neagra ce au produs radiatii X de înalta energie, iar pâna în prezent ramâne singurul astfel de eveniment surprins chiar la apogeul sau. Astfel de episoade activeaza pentru scurt timp gauri negre despre care, altfel, astronomii nici nu ar fi stiut ca exista. Pentru fiecare gaura neagra care se hraneste, vizibila datorita discului de acretie care emite radiatii luminoase, astronomii cred ca mai exista cel putin alte 9 latente, imposibil de detectat. Aceste gauri negre acum latente au fost însa active în perioada de tinerete a Universului, când materia era mai densa, si au jucat un rol important în evolutia galaxiilor. Astfel de fenomene de distrugere mareica a unor stele ne deschid, pentru scurt timp, o fereastra spre lumea tacuta a majoritatii gaurilor negre supermasive din Univers.

Conform estimarilor, masa gaurii negre care a produs evenimentul Swift J1644+57 este de aproximativ 1 milion de mase solare. Aceasta descoperire îi poate ajuta pe astronomi sa explice modul în care o gaura neagra poate ajunge la milioane de mase solare.

sursa: agerpres.ro si nasa.gov

Bogdan

Per aspera ad astra