Similar galaxiei Calea Lactee, fiecare galaxie mare are în centrul său o gaură neagră supermasivă care este înconjurată uneori de un disc superluminos de gaz fierbinte numit quasar. În prezent o echipă de cercetare care a inclus astronomi din cadrul Pennsylvania State University a descoperit, în mod surprinzător, o nouă clasă de quasari aflaţi în galaxii îndepărtate şi care nu au fost prezişi de cele mai multe teorii actuale.
„Gazul din acest nou tip de quasar se află în mişcare în două direcţii: o parte se îndreaptă spre Pământ, dar cea mai mare parte din el se îndepărtează de noi cu o mare viteză, probabil spre gaura neagră din interiorul acestor quasari", a declarat Niel Brandt, coautor al studiului, profesor de astronomie şi astrofizică la Penn State University. „Aşa cum puteţi utiliza efectul Doppler pentru sunet pentru a afla dacă un avion se îndepărtează sau se apropie de voi, noi am folosit efectul Doppler pentru lumină pentru a afla dacă gazul din aceşti quasari se îndepărtează de Pământ sau se îndreaptă spre aceste găuri negre îndepărtate care au o masă de milioane sau de miliarde de ori mai mare decât masa Soarelui", a explicat Brandt. Materia aflată în jurul acestor găuri negre formează discul unui quasar care este mai mare decât orbita Pământului din jurul Soarelui şi este mai fierbinte decât suprafaţa Soarelui.
Imagine ce prezintă gazul unui quasar care se roteşte în jurul unei găuri negre. Credit: York University.
Aceşti quasari generează suficient de multă lumină pentru a fi văzuţi de-a lungul întregului univers observabil.
O echipă de cercetare internaţională condusă de Patrick Hall de la York University din Toronto, Canada, a descoperit neobişnuiţii quasari cu ajutorul datelor obţinute din cadrul unui studiu amplu de cercetare a cerului numit Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III). „Faptul că materia se prăbuşeşte în interiorul acelor găuri negre nu este un fapt surprinzător", spune Hall, „dar ceea ce am descoperit este de fapt destul de misterios şi nu a fost prezis de teoriile actuale". Acest gaz se găseşte cu aproximaţie în doar unul din 10.000 de quasari şi în prezent se cunosc numai şaptesprezece cazuri de acest fel.
Detaliile acestei descoperiri sunt detaliate într-o lucrare publicată în revista Monthly Notices a Royal Astronomical Society publicată de Oxford University Press.
Pe lângă Brandt, printre coautorii din cadrul Penn State University ai lucrării se enumeră absolventul universitar Nurten Filiz Ak şi profesorul de astronomie şi astrofizică Donald Schneider, care este, de asemenea, coordonator de studiu şi coordonator al publicaţiilor ştiinţifice pentru SDSS-III. Pentru a face această descoperire s-au utilizat datele din cadrul a două programe de cercetare care au făcut parte din Sloan Digital Sky Survey: SDSS Legacy Survey şi SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey.
„Gazul din disc în cele din urmă ar trebui să cadă în gaura neagră pentru a putea asigura quasarului sursa necesară de energie, dar ceea ce am observat noi a fost că gazul se îndepărta de gaura neagră a quasarului îndreptându-se spre noi cu o viteză de până la 20 la sută din viteza luminii", a spus Hall. „Dacă gazul se prăbuşeşte în gaura neagră atunci noi nu înţelegem de ce îl observăm atât de rar. Nu este nimic altceva neobişnuit în legătură cu aceşti quasari. Dacă aici putem vedea gazul care se prăbuşeşte în gaura neagră atunci de ce nu poate fi văzut acesta şi în alţi quasari?"
Hall spune că există şi o altă explicaţie posibilă pentru aceste obiecte. „S-ar putea ca gazul ce se îndepărtează de noi să nu se prăbuşească în gaura neagră, ci să se învârtă în jurul ei, chiar deasupra discului de gaz fierbinte şi este treptat împins la distanţă de către gaura neagră. Într-un vânt de acest gen gazul se va afla într-o mişcare de apropiere cât şi de îndepărtare faţă de noi. Pentru a face o analogie: imaginaţi-vă o furnică aflată pe un carusel cu fire, deplasându-se din centru către margine. Veţi putea observa furnica aflată în mişcare spre voi pentru o jumătate din perioada de rotaţie a caruselului şi îndepărtându-se de voi în cealaltă jumătate a perioadei de rotaţie. Aceeaşi idee s-ar putea aplica în cazul gazului din aceşti quasari. În ambele cazuri, gazul din aceşti quasari se deplasează într-un mod neobișnuit".
Modelele actuale de quasari şi modul în care se mişcă gazul din cadrul lor vor trebui revizuite pentru a ţine cont de aceste obiecte. Pentru a înţelege ce revizii sunt necesare la actualele modele teoretice echipa de cercetare va observa în continuare aceşti quasari cu ajutorul telescopului Gemini-Nord din Hawaii.
Traducere de Cristian-George Podariu după black-hole-quasar, cu acordul Phys.org.
