O gaură neagră supermasivă aflată în stare latentă, în centrul unei galaxii îndepărtate, s-a trezit la viață în urmă cu aproximativ 3,9 miliarde de ani și a distrus o stea care s-a apropiat prea mult, conform unei descoperiri realizate prin intermediul unui satelit al NASA care a recepționat radiațiile X emise de gaura neagră care se hrănea, se precizează într-un studiu publicat în ultimul număr al revistei Nature, transmite NASA. Razele X produse în urma acestui eveniment cosmic au ajuns la Terra la 28 martie 2011, când au fost recepționate de satelitul Swift. După câteva zile astronomii au ajuns la concluzia că această explozie de radiații X, cunoscută acum drept Swift J1644+57, a reprezentat atât distrugerea unei stele sub imperiul forțelor mareice colosale exercitate de gaura neagră cât și trezirea bruscă a unei găuri negre ce se afla în stare latentă.

CARTOGRAFIEREA UNEI MORŢI... STELARE

Cercetători din cadrul NASA, alături de colegi de la Agenția Spațială Europeană (ESA) și de la cea niponă, JAXA, au identificat caracteristicile emisiilor de radiații X produse în urma acestui eveniment cosmic, folosind atât arhiva observațiilor realizate de satelitul Swift cât și cele realizate de satelitul european XMM-Newton și de cel japonez, Suzaku. Sub coordonarea lui Erin Kara, cercetător la Centrul Spațial Goddard, aparținând NASA, din Greenbelt, Maryland, echipa de oameni de știință a analizat "ecourile" sau "reverberațiile" luminii detectate pentru a cartografia, în premieră, modul în care gazul stelar se scurge într-o gaură neagră supermasivă. "Chiar dacă nu știm încă ce provoacă emisiile puternice de raze X din apropierea unei găuri negre, atunci când un astfel de fenomen se produce putem să-i detectăm ecoul luminos puțin mai târziu (...) Această tehnică, denumită cartografiere prin reflexia razelor X (X-ray reverberation mapping) a fost folosită pentru a analiza discurile de acreție stabile formate în jurul găurilor negre, însă aceasta este pentru prima dată când aplicăm această metodă în cazul unui disc (de acreție) nou format prin distrugerea unei stele", a explicat Erin Kara.

SWIFT J1644+57, EXTREME DE DENS

Gazele stelare superfierbinți care sunt pe cale să cadă într-o gaură neagră să acumulează formând un disc care se învârtește în jurul singularității, un așa-numit disc de acreție. În astfel de discuri de acreție gazul stelar este comprimat la presiuni extreme și încălzit la temperaturi de ordinul milioanelor de grade înainte de a dispărea dincolo de orizontul evenimentului găurii negre - punctul dincolo de care nimic nu mai poate scăpa, nici chiar lumina, iar astronomii nu mai au ce să observe. Discul de acreție Swift J1644+57 a fost mai dens, mai turbulent și mai haotic decât discurile de acreție stabile (cele aflate cvasi-permanent în jurul unor găuri negre supermasive din centrul quasarilor - nuclee galactice active).

Una dintre concluziile surprinzătoare ale acestui studiu este că radiațiile X puternic energizate provin din partea interioară a discului de acreție, în condițiile în care se credea că acestea provin dintr-un jet îngust de particule accelerate până aproape de viteza luminii - așa cum se întâmplă în cazul blazarilor (quasari foarte compacți). "Am observat un astfel de jet și în cazul lui Swift J1644, însă razele X provin dintr-o regiune compactă, din proximitatea găurii negre, de la baza pâlniei înguste formate de fluxul de gaze absorbit de gaura neagră. Gazul care a produs ecourile detectate se deplasa spre exterior, de-a lungul suprafeței pâlniei cu viteze de până la jumătate din cea a luminii", a susținut și Lixin Dai, de la Universitatea din Maryland, coautor al acestui studiu.

SWIFT J1644+57, SINGURUL EVENIMENT SURPRINS LA APOGEUL SĂU

Radiațiile X care își au originea în apropierea găurii negre excită ionii de fier din gazele ce formează discul de acreție, făcându-le să strălucească în mod specific. Strălucirea fluxului de radiații X crește sau scade în intensitate, iar strălucirea gazelor din discul de acreție urmează același tipar după o mică întârziere, în funcție de distanța la care se află față de sursă.

Swift J1644+57 este unul dintre cele trei fenomene cunoscute de distrugere mareică a unei stele de către o gaură neagră ce au produs radiații X de înaltă energie, iar până în prezent rămâne singurul astfel de eveniment surprins chiar la apogeul său. Astfel de episoade activează pentru scurt timp găuri negre despre care, altfel, astronomii nici nu ar fi știut că există. Pentru fiecare gaură neagră care se hrănește, vizibilă datorită discului de acreție care emite radiații luminoase, astronomii cred că mai există cel puțin alte 9 latente, imposibil de detectat. Aceste găuri negre acum latente au fost însă active în perioada de tinerețe a Universului, când materia era mai densă, și au jucat un rol important în evoluția galaxiilor. Astfel de fenomene de distrugere mareică a unor stele ne deschid, pentru scurt timp, o fereastră spre lumea tăcută a majorității găurilor negre supermasive din Univers.

Conform estimărilor, masa găurii negre care a produs evenimentul Swift J1644+57 este de aproximativ 1 milion de mase solare. Această descoperire îi poate ajuta pe astronomi să explice modul în care o gaură neagră poate ajunge la milioane de mase solare.