Găurile negre supermasive ar putea elibera vânturi de 100 de ori mai puternice decât s-a estimat anterior, răspândind energie pe sute de mii de ani-lumină.
Astronomii au descoperit că vânturile provenite de la o gaură neagră supermasivă sunt de aproximativ 100 de ori mai puternice decât se credea. Observațiile XRISM au arătat că turbulența rezultată se extinde pe aproximativ 300.000 de ani-lumină, depășind cu mult galaxia-gazdă a găurii negre. Energia implicată rivalizează cu cea a câtorva miliarde de explozii de supernove, dezvăluind cât de dramatic pot influența găurile negre spațiul din jurul lor.
Găurile negre supermasive ar putea avea o influență mult mai mare asupra mediului înconjurător decât realizau oamenii de știință anterior. Noi observații sugerează că vânturile generate de aceste obiecte enorme pot transporta energie pe aproximativ 300.000 de ani-lumină, ajungând mult dincolo de galaxiile care le găzduiesc. Cercetătorii au descoperit că energia asociată acestor vânturi este de aproximativ 100 de ori mai mare decât estimările anterioare, arătând că găurile negre pot afecta regiuni vaste de spațiu pe o scară cu adevărat enormă.
„Găurile negre sunt cunoscute în mare parte pentru faptul că absorb materia, dar ele ejectează și gaz sub formă de vânturi puternice”, spune Satoshi Yamada, asistent universitar la Institutul pentru Științe Interdisciplinare (FRIS) de la Universitatea Tohoku. „Se credea că aceste vânturi sunt limitate în interiorul galaxiei, dar studiul nostru a relevat că forța este imens mai puternică decât se înțelegea anterior.”
Yamada și colegii săi, inclusiv cercetători de la Universitatea Kanazawa și Universitatea Metropolitană din Tokyo, printre alții, au folosit satelitul de astronomie în raze X XRISM pentru a studia quasarul H1821+643. Obiectul se află în constelația Dragonul, la aproximativ 3,4 miliarde de ani-lumină de Pământ. Cvasarii sunt obiecte cosmice excepțional de luminoase, alimentate de găuri negre supermasive care consumă activ gaz. Pe măsură ce materialul cade spre gaura neagră, pot fi eliberate cantități enorme de energie, făcând cvasarii vizibili pe distanțe imense. Gaura neagră cu creștere rapidă din centrul H1821+643 se află într-un roi de galaxii. Acolo, ea agită gazul fierbinte din jur, care emite raze X. Pentru a măsura mișcarea acelui gaz, cercetătorii au analizat liniile de emisie produse de ionii de fier.
Măsurătorile de înaltă precizie ale XRISM au arătat că gazul extrem de fierbinte din jurul găurii negre este departe de a fi nemișcat. În schimb, turbulența îl face să se răspândească violent pe o regiune largă. Echipa a descoperit, de asemenea, că acest flux de gaz se extinde dincolo de galaxia-gazdă a găurii negre, ajungând la distanțe de aproximativ 300.000 de ani-lumină. Mai izbitor este faptul că energia conținută în turbulență a fost de aproximativ 100 de ori mai mare decât estimările anterioare. Această cantitate de energie este comparabilă cu producția a câteva miliarde de explozii de supernove, exploziile puternice produse atunci când anumite stele ajung la sfârșitul vieții lor.
„Pentru prima dată, am demonstrat că găurile negre influențează mediul cosmic mai larg printr-o undă de șoc de o putere uimitoare”, adaugă Yamada. „Găurile negre sunt factori cheie ai fluxurilor de gaz și mișcării în spațiu, transportând cantități vaste de energie către diferite regiuni ale cosmosului.”
Descoperirile sugerează că găurile negre supermasive fac mai mult decât să consume materia din apropiere. Ele pot, de asemenea, să trimită energie și gaz mult în spațiul înconjurător, ajutând potențial la modelarea mediilor din jurul galaxiilor și roiurilor de galaxii. Detaliile cercetării au fost publicate în revista Nature Astronomy. Se așteaptă ca observațiile viitoare să ofere o imagine mai clară despre cum afectează găurile negre mediul înconjurător și cum materia și elementele se deplasează prin diferite regiuni ale cosmosului.