Un semnal luminos strălucitor, de lungă durată, poate reprezenta înregistrarea unui prim eveniment în care o gaură neagră distruge o stea dintr-o galaxie pitică. Dovada provine de la două studii independente care au utilizat datele de la Chandra X-ray Observatory al NASA şi de la alte telescoape. Astronomii ce analizează datele arhivate ale telescopului Chandra pentru a descoperi semnalul unor evenimente care constau în distrugerea unor stele ca urmare a acţiunii unor găuri negre masive au găsit un prim candidat în acest sens.
O galaxie pitică din clusterul galactic Abell 1795.
Credit: NASA/CXC/Univ. Of Alabama/W.P.Maksym et al & NASA/CXC
Începând din anul 1999 o sursă de raze X neobişnuit de luminoasă a apărut într-o galaxie pitică şi apoi s-a stins astfel încât aceasta nu a mai fost detectată după anul 2005.
„Noi nu putem vedea cum a fost steaua respectivă sfâşiată de gaura neagră", a declarat Peter Maksym de la University of Alabama din Tuscaloosa, Alabama, cel care a condus unul dintre studii, „dar putem urmări ce se întâmplă cu rămăşiţele stelei şi putem face o comparaţie cu alte evenimente similare. Acest eveniment se potriveşte cu ideea unei „distrugeri ce a fost provocată de către o gaură neagră".
Oamenii de ştiinţă prevăd că în cazul unei stele care se apropie prea mult de o gaură neagră gigantă sau supermasivă aceasta ar putea fi sfărâmată datorită forţelor mareice extreme. Deoarece resturile stelare cad spre gaura neagră se generează radiaţii X intense deoarece materia ce compune steaua respectivă este încălzită la temperaturi de milioane de grade. Intensitatea radiaţiei X s-ar putea reduce într-un mod specific pe măsură ce gazul cald se îndreaptă spre gaura neagră pe o traiectorie în formă de spirală.
În ultimii ani telescopul spaţial în raze X Chandra şi alţi sateliţi astronomici au identificat mai multe evenimente despre care se crede că pot reprezenta o dovadă a procesului prin care o gaură neagră supermasivă distruge o stea din apropierea sa. Evenimentul care a fost descoperit recent şi prin care s-a evidenţiat activitatea cosmică violenta a unei găuri negre este diferit, deoarece în acest caz este vorba despre o galaxie mult mai mică decât în celelalte cazuri studiate de astronomi.
O aşa-numită galaxie pitică se află situată în clusterul galactic Abell 1795, la aproximativ 800 milioane de ani- lumină distanţă de Pământ. Acesta conţine aproximativ 700 de milioane de stele, mult mai puţin decât o galaxie obişnuită precum Calea Lactee, care are între 200 şi 400 miliarde de stele. Mai mult decât atât, gaura neagră din această galaxie pitică poate fi de doar câteva sute de mii de ori mai masivă decât Soarele, ceea ce reprezintă o gaură neagră de zece ori mai puţin masivă decât găurile negre supermasive din galaxiile obişnuite şi ea face parte din categoria găurilor negre pe care astronomii o denumesc „găuri negre de masă intermediară".
„Oamenii de ştiinţă caută aceste găuri negre de masă intermediară de zeci de ani", a spus Davide Donato din partea Goddard Space Flight Center (GSFC) al NASA din Greenbelt, Maryland, cel care a condus o echipă separată de cercetători. „Avem o mulţime de dovezi pentru găurile negre mici şi pentru cele foarte mari, dar aceste găuri negre mijlocii au fost greu de descoperit".
Dovezile procesului prin care o stea este distrusă de gaura neagră dintr-o galaxie pitică au provenit din analiza datelor obţinute de la telescopul Chandra timp de mai mulţi ani. Deoarece clusterul galactic Abell 1795 reprezintă un obiect cosmic pe care Chandra îl observă în mod regulat, deoarece este utilizat în vederea calibrării instrumentelor astronomice aflate în cadrul său, cercetătorii au avut acces la o bază de date neobişnuit de mare cu privire la acest obiect cosmic.
„Suntem foarte norocoşi că am avut atât de multe date cu privire la Abell 1795 pentru o perioadă atât de lungă de timp", a declarat Brad Cenko din partea GSFC, coautor al studiului condus de Donato. „Fără ele nu am fi putut descoperi acest eveniment special".
Localizarea galaxiei pitice în cadrul clusterului galactic poate face ca aceasta să fie supusă, de asemenea, unui alt tip de violenţă cosmică. Deoarece clusterele galactice sunt aglomerate cu galaxii, este posibil ca multe stele să fie extrase din galaxia pitică ca urmare a interacţiunii gravitaţionale dintre aceasta şi o altă galaxie, un proces denumit „dezmembrare mareică".
„Se pare că stelele din această galaxie sunt ameninţate nu doar de gaura neagră din centrul ei", a spus Makysm, din partea Northwestern University din Evanston, coautor al unui studiu condus de Melville Ulmer. „Ele ar putea fi, de asemenea, aruncate în afara galaxiei pitice de acţiunea gravitaţională a unei alte galaxii din apropiere".
Astronomii cred că găurile negre de masă intermediară pot fi „seminţele" care, în cele din urmă, duc la formarea găurilor negre supermasive din centrul galaxiilor precum Calea Lactee. Găsirea unor astfel de găuri negre în apropiere ne-ar putea ajuta la înţelegerea modului prin care aceste galaxii primordiale din Universul timpuriu au crescut şi au evoluat în timp.
Unele dovezi suplimentare cu privire la aceste evenimente cosmice constând în acţiunea distructivă a găurilor negre asupra stelelor din apropiere au provenit de la Extreme Ultraviolet Explorer al NASA care a identificat o sursă de lumină ultravioletă de mare intensitate în anul 1998 şi care ar putea marca momentul iniţial în care steaua a fost sfâşiată. Un semnal luminos în raze X a fost ulterior detectat de satelitul XMM-Newton al ESA (n.t. European Space Agency) în anul 2000.
Peter Maksym a prezentat rezultatele obţinute la cea de-a 223-a adunare a American Astronomical Society din Washington, DC în numele echipei sale de cercetare. Un document care descrie studiul lor este disponibil online şi a fost publicat în numărul din data de 1 noiembrie 2013 a Monthly Notices a Royal Astronomical Society. Lucrarea lui Davide Donato şi a colegilor săi consacrată aceluiaşi eveniment este disponibilă online şi a fost acceptată pentru publicare în The Astrophysical Journal.
Traducere de Cristian-George Podariu după death-black-hole-small-galaxy cu acordul editorului
