Găurile negre, prin definiție, sunt atât de dense încât nici măcar lumina nu poate scăpa, dar întreabând orice astrofizician îți va relata faptul că, găurile negre sunt unele dintre cele mai strălucitoare obiecte din univers. Ce se afla în spatele acestui fenomen?
O parte din răspuns se află în faptul că găurile negre sunt înconjurate de alte forme de materie, precum nori de gaz fierbinte. Pe măsură ce acest material se îndreaptă către gaura neagră, poate crea o strălucire cosmică în jurul celui mai întunecat loc al galaxiei.
În mod ciudat, gaura neagră din centrul galaxiei, Calea Lactee, nu este la fel de strălucitoare. Dându-ne seama de ce această gaură neagră este atât de slabă, relativ vorbind, ne va ajuta la clarificarea legăturii dintre lumina pe care o vedem și ceea ce ne înconjoară.
De ce găurile negre sunt atât de luminoase?
Există o serie de moduri în care găurile negre pot părea că strălucesc. Când gazul provenit de la stelele din apropiere cade către gaura neagră, gazul spiralează precum apa care coboară pe un canal de scurgere. Pe măsură ce se produce acest lucru, gazul se încălzește. În esență, este același proces pe care îl folosesc Boy Scouts pentru a aprinde un foc prin intermediul a două bețe, cu excepția cazului în care temperatura acestui gaz poate atinge milioane de grade.
Gazul fierbinte își atrage atomii, creând o mare de ioni pozitivi și electroni negativi. Aceste particule încărcate degradează câmpurile magnetice turbulente, făcând ca gazul să apară sub formă de două straturi îndreptate în direcții opuse. Dacă se întâmplă ca unul dintre aceste straturi să fie înclinat spre Pământ, acest lucru este perceput ca fiind o gaură neagră, strălucitoare.
Aceste straturi pot curge și se pot lovi de norii de gaz din apropiere sau chiar într-o galaxie vecină, coliziunea genereazând o strălucire distinctă.
Pericolul nostru misterios
În centrul galaxiei noastre se află un pericol iminent. „ O gaură neagră, ca sistem energetic, este aproape moartă”, a menționat Geoffrey Bower, de la Institutul de Astronomie și Astrofizică Academia Sinica din Hilo, Hawaii.
Întrebarea este de ce. „Știm că există un fel de mecanism pentru a împiedica materialul să ajungă în centru sau să ajungă la gaura neagră în sine și să cadă”, a declarat Lía Corrales, astrofizician la Universitatea din Michigan, „dar nu ne-am dat seama, cu exactitate, care este acel mecanism.”
Una dintre idei susține faptul că pe măsură ce gazul se apropie de gaura neagră și se încălzește, presiunea adăugată împinge gazul înapoi. Într-adevăr, într-o lucrare publicată în luna martie 2020, în The Astrophysical Journal, Corrales și colegii săi au dat publicității rezultatul unei analize statistice, de lungă durată, cu observații asupra găurii negre, denumită Săgetătorul A* („A-star”), din Chandra X. Prin studiul respectiv s-a constatat faptul că gazul fierbinte de lângă Săgetătorul A* se deplasează spre exterior și se răcește.
Însă Săgetătorul A* nu este inactiv. Apare și înghite materie, uneori devenind de sute de ori mai luminos. Astrofizicienii nu sunt siguri dacă aceste flăcări sunt rezultatul unor aglomerații de gaz fierbinte care intră în gaura neagră, valuri de șoc care se deplasează prin gaz sau schițează arcade de material magnetic, similare cu arsurile solare care ies din soare.
Pentru a obține întreaga imagine a fenomenului, astrofizicienii au încercat să urmărească Săgetătorul A* prin intermediul a mai multor tipuri de observatoare, în același timp.
Cheia acestei întreprinderi este Telescopul Orizontului Evenimentelor-11, unul dintre telescoapele răspândite pe Pământ, care acționează ca un singur instrument. EHT poate vedea cum gazul strălucitor este atras în jurul periferiei găurii negre, chiar înainte de a cădea. Alte telescoape văd ce se întâmplă mai departe de gaura neagră. Astrofizicienii pot să compare ulterior aceste puncte de vedere pentru a clarifica ce provoacă aceste apariții.
EHT a început să urmărească pentru prima dată, Săgetătorul A* în anul 2017, cu opt dintre cele 11 telescoape (restul de trei fiind adăugate ulterior). În fiecare primăvară, există doar o perioadă de 10 zile, în care toate telescoapele EHT își pot vedea țintele astronomice, o fereastră de observare extrem de scurtă, care reduce în mod clar marja de eroare. Din păcate, vremea rea din anul 2018 a limitat observațiile, iar în anul 2019, haosul tehnic i-a determinat pe astrofizicieni să anuleze cursa de observare.
În anul 2017 au reușit să coordoneze rularea EHT cu observații de pe telescoapele cu raze X, timp în care Săgetătorul A* a produs un semnal luminos. Astrofizicienii nu au publicat încă aceste date.
Din păcate, campania de observare 2020, care era programată să înceapă pe data de 26 martie 2020, a fost anulată din cauza pandemiei COVID-19. Astronomii vor trebui să renunțe la următoarea analiză EHT asupra Săgetătorului A* până în anul 2021.
