Jeturi gaura neagraLumina strălucitoare a găurii negre supermasive din centrul galaxiei noastre s-ar fi putut să  fi izbucnit pe cer acum 2 milioane de ani, cam pe vremea când strămoşii noştri deprindeau mersul biped.

 

 

 

Cam cu 2 milioane de ani în urmă, pe vremea când strămoşii noştri deprindeau mersul biped, o lumină a apărut pe cerul nopţii, rivalizând în strălucire şi mărime cu Luna. Diferenţa era însă că părea mai degrabă un ghem pufos decât un glob. Strălucirea venea de la gaura neagră supermasivă aflată în inima galaxiei noastre, care explodase brusc.

Acest nou tablou se conturează ca urmare a studiului anunţat recent la o conferinţă din Sydney, Australia şi asociază în mod ingenios în marele puzzle galactic două piese importante care nu păreau iniţial să aibă legătură între ele.

 


Video: Jeturi puternice au ţâşnit din gaura neagră


”Pe lângă faptul că ne oferă o modalitate de a înţelege ambele fenomene cosmice, studiul ne propune şi o idee cu privire la cum ar fi putut fi perceput cosmosul de către pământeni acum 2 milioane de ani. Aşadar cam pe când Homo erectus alerga pe Pământ”, a declarat Joss Bland-Hawthorn de la Universitatea Sydney, coordonatorul echipei de cercetători.

De asemenea, studiul descrie găurile negre supermasive ca fiind imprevizibile şi capabile să producă oricând, pe neaşteptate, unele dintre cele mai strălucitoare explozii din Univers. Concluziile studiului înlătură orice posibilitate ca oamenii moderni să aibă parte de o privelişte similară pe viitor – din fericire ne aflăm mult prea departe pentru ca o astfel de explozie să prezinte vreun risc.




Vârtej de bule

Ar putea părea ciudat să vorbim despre găuri negre supermasive ca fiind cele mai strălucitoare surse de lumină din Univers. Dar tocmai de aceea centrele unor galaxii, cunoscute drept nuclee galactice active sau NGA, strălucesc atât de intens. Ideea este că gaura neagră supermasivă împinge materia în interior, această materie creşte prin adăugare într-un disc înconjurător, se încălzeşte şi începe să strălucească. Atunci când mari cantităţi de materie sunt atrase în disc, se eliberează energie sub forma unor jeturi strălucitoare de particule perpendiculare pe rotaţia găurii negre. 

Gaura neagră din centrul Căii Lactee, numită Sagittarius A*, este deocamdată liniştită, dar nimeni nu ştie exact ce determină o gaură neagră să se transforme în nucleu galactic activ. Un indiciu că galaxia noastră nu a fost întotdeauna liniştită a apărut în 2010, când astronomii au detectat prin intermediul telescopului spaţial Fermi cu raze gama,  o spectaculoasă pereche de structuri misterioase, denumite în prezent bulele Fermi, plutind falnic la 25.000 de ani-lumină deasupra şi sub planul galactic. Teoriile care au încercat să explice aceste bule încep de la ideea că este vorba despre radiaţii gama emise de gaura neagră în urma procesului de anihilare a materiei întunecate şi până la supoziţia că este vorba despre vânturi supersonice dezlănţuite de exploziile puternice ale formării stelelor.

Apoi în aprilie, la o reuniune care a avut loc la Universitatea Stanford, California, Bill Mathews şi Fulai Guo de la Universitatea Santa Cruz California, au susţinut că bulele erau cauzate de o explozie din Sagittarius A*. Simulările lor au demonstrat că două jeturi intense de particule cu energie ridicată, ca cele produse de NGA, care se scurgeau din vecinătatea găurii negre ar fi putut crea aceste bule. Ei au calculat că explozia ar fi avut loc acum aproximativ 1 sau  3 milioane de ani şi că a durat câteva sute de mii de ani.

Bland-Hawthorn, care a fost prezent la această reuniune ascultând teoria a realizat pe loc că o astfel de explozie ar putea fi explicaţia şi pentru un alt mister cosmic rămas de foarte multă vreme neelucidat. În 1996, astronomii au descoperit că o porţiune a fluxului magellanic – un flux cu mişcare rapidă compus în principal din hidrogen, aflat cam la 240.000 de ani-lumină distanţă de Calea Lactee – străluceşte de 10 până la 50 de ori mai mult decât totul din jur. ”Nu am putut afla niciodată cauza”, a spus el.


Lumină pe bază de hidrogen

Ar putea fi oare posibil ca aceeaşi explozie care a dat naştere bulelor Fermi să fie răspunzătoare de această lumină? La urma urmei, cea mai strălucitoare porţiune a acestui flux se află sub centrul galactic.

Pentru a cerceta acest lucru, Bland-Hawthorn a alcătuit o echipă de astronomi din care face parte şi Gregory Madsen de la Universitatea Cambridge, care a studiat fluxul magellanic ani de zile. "Telescopul nostru a identificat amprenta multor raze de lumină ultravioletă care ar fi luminat fluxul cândva”, a declarat Madsen. O explozie de lumină UV ar putea explica de ce o porţiune a fluxului strălucea, deoarece o astfel de lumină poate rupe atomii de hidrogen, care mai apoi se recombină emiţând lumină în timpul acestui proces.”

Bazându-se şi pe date obţinute despre alte galaxii cu găuri negre supermasive care scuipă astfel de jeturi în mod activ, cercetătorii au ajuns la concluzia că dacă Sagittarius A* ar fi la fel de activă, lumina UV care ar rezulta ar putea într-adevăr să ionizeze - şi deci să  aprindă – o parte din fluxul magellanic (vezi diagrama de mai jos).



Gaura neagra. Diagrama articol
Credit imagine: New Scientist



Apoi cercetătorii au calculat timpul şi energia unei astfel de explozii, în funcţie de timpul care i-ar trebui luminii UV să ajungă la flux, de scăderea cu timpul în intensitate a emisiilor de hidrogen, cât şi de timpul necesar unei astfel de emisii pentru a ajunge la noi. Toate acestea s-au potrivit foarte bine cu concluziile studiului lui Mathews si Guo pentru a explica bulele Fermi.


Marea spaimă

Deci se pare că posibila existenţă a unui nucleu galactic activ în centrul galaxiei noastre cu aproximativ 2 milioane de ani în urmă rezolvă două mistere dintr-o dată. Şi mai mult decât atât, studiul care susţine acest lucru vine şi în sprijinul celor  mai noi teorii cu privire la găurile negre supermasive.

Mulţi teoreticieni susţin că fenomenul NGA apare doar atunci când galaxiile fuzionează. Dar Calea Lactee nu a mai fuzionat cu nicio galaxie de miliarde de ani, ceea ce arată că este posibil să apară un nucleu galactic activ şi în alte împrejurări.

Această teorie îşi găseşte ecou şi în activităţile recente de modelare întreprinse de Greg Novak de la Observatorul din Paris, Franţa şi de Jeremiah Ostriker de la Universitatea Princeton. Cei doi cercetători sugerează că NGA poate fi declanşat de gazul galactic care se deplasează spre interior în cantităţi mari după răcire şi de discuri instabile de gaz şi praf care se descompun şi cad în gaura neagră. Toate acestea vin în sprijinul teoriei că exploziile NGA pot fi mult mai neregulate şi mai imprevizibile decât se credea.

Novak este entuziasmat de aceste descoperiri recente. ”Ele arată că doar acum câteva milioane de ani – ceea ce înseamnă doar o clipită în termeni galactici – în Calea Lactee a avut loc o explozie majoră ca urmare a activităţii NGA. Este uluitor!” a adăugat Novak.

”Este posibil ca  Sagittarius A* să redevină NGA din nou”, este de părere Bland-Hawthorn. Ceea ce ar putea fi catastrofal pentru oricare dintre lumile din apropierea centrului galactic.  Dar pământenii moderni, ca şi strămoşii lor, ar vedea doar o privelişte spectaculoasă şi stranie care i-ar putea înspăimânta.

Ce specii au văzut vâlvătaia pe cerul nopţii?

Este o întorsătură în istoria galaxiei noastre, dar se pare că gaura neagră din Calea Lactee a explodat acum 2 milioane de ani formând o pată strălucitoare de dimensiunea Lunii pe cerul din emisfera sudică a Pământului. Cine sau ce a văzut-o?

Perioada de acum două milioane de ani a fost importantă în istoria evoluţie umane, după cum ne spune antropologul Chris Stringer de la Muzeul de Istorie Naturală din Londra. ”Era perioada de început a genului Homo. Se ajunsese deja la confecţionarea uneltelor din piatră, dar creierul se afla încă în fazele de început ale dezvoltării sale.”

Homo erectus a apărut cam acum 1,9 milioane de ani, deci acesta nu ar fi putut privi decât din lateral erupţia găurii negre. Un strămoş mai îndepărtat,  Homo habilis, primul nostru strămoş cu un creier mai mare, ar fi putut să o privească din faţă, cu ochii larg deschişi. Tot aşa ar fi privit-o şi  Australopithecus sediba, o rudă apropiată ale cărei fosile au fost descoperite recent în Africa de Sud.

Înainte de aceştia, este probabil să fi putut fi văzută şi de Australopithecus africanus. Dar niciuna dintre aceste fiinţe nu ar fi fost capabilă să imortalizeze prin intermediul artei ceea ce a văzut. "Conform opiniei generale, comportamentul artistic începe să apară în evoluţia umanităţii abia în urmă cu 100.000 de ani,” a spus Stringer.

Deoarece centrul galactic este vizibil mai ales de pe cerul din sud, doar fiinţele care locuiau în sud la 20º deasupra ecuatorului ar fi putut să o vadă.  Cei mai mulţi dintre strămoşii noştri bipezi cutreierau la acea vreme pe la astfel de latitudini.


Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului early-humans-saw-black-hole-light-in-the-night-sky, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Daniela Albu


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!