Reprezentare grafică a unui sistem binar de găuri negre. credit: NASA / ESA / G. Bacon, STScI.
Un grup de cercetători care studiază modul în care se comportă stelele situate în regiunea centrală a galaxiei noastre susţine că a descoperit dovezi conform cărora Sagittarius A*, gaura neagră din centrul galaxiei Calea Lactee, ar avea o soră mai mică, o gaură neagră cu masa de „doar” 100.000 de ori cea a Soarelui.
Mai toate galaxiile cu dimensiuni medii şi mari conţin în centrul lor o gaură neagră masivă, un monstru cu masa de milioane sau chiar zeci şi sute de milioane de ori cea a Soarelui. În galaxia noastră, de exemplu, în centru, se găseşte gaura neagră Sagittarius A*, care are o masă de circa 4 milioane de ori cea a Soarelui.
Reprezentare grafică a zonei centrale a Căii Lactee, unde se găsește o gaură neagră masivă
Nu se ştie încă precis cum au luat naştere aceste găuri negre. O ipoteză ar fi că acestea s-ar fi format la începutul universului, după ce au luat naştere primele galaxii, cu un număr mic de stelele, la circa 100 de milioane de ani după Big Bang. Stelele din aceste galaxii ar fi avut masa de sute sau chiar mii de ori cea a Soarelui, având deci o viaţă foarte scurtă. Când o astfel de stea „moare”, dă naştere unei găuri negre; mai multe găuri negre de acest fel s-ar fi contopit în găurile negre masive care se găsesc în centrul galaxiilor. Nu este sigur că într-adevăr aşa au luat naştere aceşti monştri, însă dacă procesul descris ar fi avut loc cum îşi imaginează oamenii de ştiinţă, în univers ar putea exista foarte multe găuri negre cu masa extrem de mare. Ba mai mult, în momentul în care galaxiile se ciocnesc şi, finalmente, se unesc într-o galaxie mai mare, găurile negre iniţiale pot să se unească într-o singură gaură neagră supermasivă sau, dimpotrivă, să rămână separate şi să orbiteze una în jurul celeilalte. Se pare că aşa ceva s-ar fi petrecut în trecutul îndepărtat al galaxiei noastre, deoarece un grup de oameni de ştiinţă a descoperit dovezi indirecte ale prezenţei unei a doua găuri negre în centrul galaxiei noastre.
Descoperirea a fost făcută prin studiul mişcării stelelor care se află în regiunea centrală a galaxiei: printre aceste stele se numără şi SO-2, care orbitează în jurul lui Sgr A*, având o perioadă de 16 ani. Orbita acestei stele este deformată, ca şi cum gaura neagră centrală ar avea un partener mai mic, o altă gaură neagră cu masa de „doar” 100.000 ori cea a Soarelui.
Rezultatele acestui studiu au fost publicate în arxiv de grupul de cercetători condus de astrofiziciana Smadar Naoz de la UCLA, SUA. Cercetătorii au reuşit inclusiv să demonstreze una dintre consecinţele teoriei relativităţii generale a lui Einstein, cea care leagă geometria spaţiului şi a timpului cu cantitatea de materie şi energie din univers, şi anume deplasarea spre roşu generată de forţă gravitaţională. Spectrul stelei SO-2 este observat cu deplasarea spre roşu prevăzută de teoria lui Einstein, datorată geometriei deformate a spaţiului şi a timpului generate de prezenţa găurii negre supermasive Sgr A* în apropierea stelei.
Dacă într-adevăr în centrul galaxiei noastre se află o altă gaură neagră masivă, dansul celor două găuri negre ar trebui să genereze unde gravitaţionale: deformări ale spațiu-timpului care se propagă prin univers, care ajungând până la noi ar putea fi descoperite cu antenele gravitaţionale LIGO şi VIRGO. Aceste antene „ascultă” universul şi măsoară oscilaţiile spaţio-temporale generate de undele gravitaţionale care ajung până la noi, traversând întreaga planetă.
În următorii ani vom asista la multe descoperiri interesante cu ajutorul noilor telescoape, radiotelescoape şi al antenelor gravitaţionale care au fost perfecţionate în ultimii ani. Se spera că vom reuşi să înţelegem mai bine structura găurilor negre şi să facem un pas înainte spre desluşirea misterelor acestora, răspunzând la întrebări precum: ce anume se găseşte în interiorul unei găuri negre şi ce ni s-ar întâmpla dacă am fi înghiţiţi de acestea?
