Cercetătorii au reușit să surprindă aceste corpuri celeste în duo, rezolvând astfel o enigmă veche de zeci de ani privind existența sistemelor binare de acest tip
Cuprins
Pentru prima dată, o echipă internațională a reușit să surprindă o imagine care arată două găuri negre orbitând una în jurul celeilalte, un rezultat care oferă o dovadă vizuală a unui fenomen care până acum fusese doar dedus prin observații indirecte. Descoperirea a avut loc în nucleul quasarului OJ287, situat la aproximativ 5 miliarde de ani lumină de Pământ.
Cercetarea a fost condusă de Mauri Valtonen, astronom la Universitatea din Turku (Finlanda), împreună cu un consorțiu internațional, și publicată în revista de specialitate The Astrophysical Journal. Oamenii de știință au subliniat că această descoperire a fost posibilă datorită combinației de observații efectuate pe Pământ și în spațiu, folosind o rețea de radiotelescoape.
Cum a fost obținută imaginea și de ce este relevantă
Echipa de astronomi a recurs la tehnologia de radioimagine, combinând date de la telescoape terestre și de la satelitul rus RadioAstron, al cărui radiotelescop s-a extins până la jumătatea distanței până la Lună. Această acoperire a permis obținerea unei rezoluții fără precedent pentru a distinge două surse separate lângă strălucirea intensă care caracterizează quasarii.
„În imagine, găurile negre sunt identificate prin jeturile intense de particule pe care le emit. Găurile negre în sine rămân complet întunecate, dar este posibil să le detectăm prin aceste jeturi sau prin gazul incandescent care le înconjoară”, a explicat Mauri Valtonen.
Quazarul OJ287, cunoscut pentru strălucirea sa excepțională, trezise deja suspiciuni în rândul comunității astronomice, deoarece prezenta „un model recognoscibil de variații de lumină la fiecare 12 ani”, a adăugat Valtonen. De mai bine de patru decenii, sute de astronomi au urmărit îndeaproape aceste alterări periodice, bănuind că cauza era prezența a două găuri negre în orbită reciprocă.
Istoria din spatele OJ287 și drumul spre confirmare
Primele imagini ale regiunii asociate astăzi cu OJ287 datează de la sfârșitul secolului al XIX-lea, cu mult înainte ca existența găurilor negre să fie măcar o ipoteză acceptată. Obiectul a început să fie studiat activ de către oamenii de știință de la Universitatea din Turku în anii 1980, după ce cercetătorul Aimo Sillanpää a detectat variații regulate de luminozitate și a propus teoria perechii de găuri negre.
Progresele recente au reușit să rafineze orbita prevăzută și să estimeze caracteristicile, dar confirmarea vizuală era încă în așteptare. Satelitul TESS al NASA a detectat emisii de lumină provenind de la ambele obiecte, deși doar ca un singur punct, insuficient pentru a separa protagoniștii.
Imaginea cheie a corespuns observațiilor efectuate când RadioAstron era încă operațional. Lucrarea interdisciplinară a implicat oameni de știință din diferite părți ale Europei și Asiei. „Satelitul RadioAstron a îmbunătățit enorm rezoluția imaginii. Numai cu telescoape terestre nu am fi obținut acest nivel de detaliu”, a afirmat Valtonen.
Ce arată exact imaginea
Conform studiului, publicat pe 9 octombrie, imaginea relevă două jeturi bine diferențiate: unul lung și stabil, provenind din gaura neagră supermasivă principală, și altul mai mic, dar clar detectat, care prezintă o torsiune particulară. Masa găurii negre principale este echivalentă cu aproximativ 18 miliarde de ori masa Soarelui, în timp ce cea secundară, mai ușoară, se deplasează cu viteză mare pe orbită, determinând jetul său de particule să ia forma unui „jet răsucit ca un furtun”, conform comparației autorilor.
Animația acestui fenomen a fost descrisă ca „o coadă care se agită”, iar oamenii de știință anticipează că orientarea acestui jet se va schimba în următorii ani, pe măsură ce obiectul avansează pe traiectoria sa. „Jetul care iese din gaura neagră secundară se răsucește din cauza mișcării rapide în jurul celei primare”, a explicat Valtonen site-ului web al Universității din Turku.
Până la această descoperire, existența perechilor de găuri negre se baza în principal pe înregistrarea undelor gravitaționale după fuziunea obiectelor masive. De data aceasta, astronomii au reușit să obțină o dovadă vizuală directă, ceea ce deschide noi posibilități de studiu pentru sisteme similare.
Cu toate acestea, echipa însăși a precizat că mai sunt încă detalii de analizat. „Rămâne posibilitatea ca cele două jeturi observate să aparțină aceleiași găuri negre, din cauza suprapunerii din imagine. Numai o observație viitoare, cu o rezoluție echivalentă cu cea permisă de RadioAstron, va putea clarifica definitiv această întrebare”, au menționat autorii în articolul științific.
Între timp, imaginea celor două găuri negre orbitând marchează un moment important care leagă istoria astrofizicii de prezentul său: „Timp de patru decenii ne-am întrebat dacă era posibil să le detectăm în același timp. În sfârșit, dovada este la vedere”, a declarat Valtonen.
Până în prezent, telescoapele reușiseră să obțină doar imagini ale găurilor negre solitare din centrul galaxiilor precum Calea Lactee și Messier 87. Această nouă imagine a unui sistem binar confirmă decenii de monitorizare și teorii modelate prin lumina schimbătoare emisă de quasarul OJ287.
„Ceea ce este special la OJ287 este că poate fi detectat chiar și de amatori cu telescoape private”, a declarat Valtonen pentru portalul Universității din Turku. Pentru comunitatea științifică, observația reprezintă o confirmare mult așteptată: „Această imagine răspunde la o întrebare deschisă de patruzeci de ani: dacă există perechi de găuri negre”, a subliniat echipa.
