De ani buni, astronomul Karl Gebhardt și studentul absolvent Jeremy Murphy de la Universitatea din Texas din Austin au căutat găuri negre - concentrația densă a materiei din centrul galaxiilor. Au găsit o gaură neagră care cântărea de 6,7 miliarde de ori mai mult decât masa Soarelui nostru în centrul galaxiei M87.
Acum însă și-au spulberat propriul record. Combinând date noi din mai multe observații, nu s-au găsit una, ci două găuri negre super-masive, care cântăresc fiecare 10 miliarde de soli.
„Ei continuă să crească”, a spus Gebhardt.
Găurile negre sunt făcute din materie extrem de dens ambalată. Ele produc un câmp gravitațional atât de puternic încât nici lumina nu poate scăpa. Deoarece nu pot fi văzuți în mod direct, astronomii găsesc găuri negre trasând orbitele stelelor din jurul acestor mase uriașe invizibile. Forma și dimensiunea orbitelor acestor stele pot determina masa găului negru.
Stelele explozive numite supernove adesea lasă în urmă găuri negre, dar acestea cântăresc doar cât steaua unică. Găurile negre de miliarde de ori masa Soarelui nostru a devenit atât de mare. Cel mai probabil, o gaură neagră obișnuită a consumat o altă parte, a capturat un număr imens de stele și cantitatea masivă de gaz pe care o conțin sau poate fi rezultatul a două coliziuni de galaxii. Cu cât este mai mare coliziunea, cu atât gaura neagră este mai masivă.
Gurile negre supermasive pe care le-au găsit Gebhardt și Murphy sunt în centrul a două galaxii aflate la mai mult de 300 de milioane de ani lumină de pe Pământ. Una care cântărește 9,7 miliarde de mase solare este localizată în galaxia eliptică NGC 3842, cea mai strălucitoare galaxie din grupul Leu de galaxii aflată la 320 de milioane de ani lumină în direcția constelației Leo. Cealaltă este la fel de mare sau mai mare și se află în galaxia eliptică NGC 4889, cea mai strălucitoare galaxie din clusterul Coma la aproximativ 336 de milioane de ani lumină de pe Pământ în direcția constelației Coma Berenices.
Fiecare dintre aceste găuri negre are un orizont de eveniment - punctul de neîntoarcere în care nimic, nici măcar lumina nu poate scăpa de gravitația lor - de 200 de ori mai mare decât orbita Pământului (sau de cinci ori orbita lui Pluto). Este o problemă minunată de 29.929.600.000 de kilometri sau 18.597.391.235 de mile. Dincolo de orizontul evenimentului, fiecare are o influență gravitațională care se extinde pe parcursul a 4.000 de ani-lumină în toate direcțiile.
Pentru comparație, gaura neagră din centrul Galaxiei Căii Lactee are un orizont de eveniment doar o cincime din orbita lui Mercur - aproximativ 11.600.000 de kilometri sau 7.207.905 mile. Aceste găuri negre supermasive sunt de 2.500 de ori mai masive decât ale noastre.
Gebhardt și Murphy au găsit găurile negre supermasive combinând date din mai multe surse. Observațiile de la telescoapele Gemeni și Keck au scos la iveală cele mai mici, cele mai interioare părți ale acestor galaxii, în timp ce datele din Spectrograful George și Cynthia Mitchell de pe telescopul Harlan J. Smith, de 2,7 metri, au dezvăluit cele mai mari regiuni ale lor.
Adunarea a totul pentru a deduce masa găurilor negre a fost o provocare. „Avem nevoie de simulări computerizate care să poată adăuga astfel de schimbări uriașe de scară”, a spus Gebhardt. „Acest lucru se poate face doar pe un supercomputer.”
Dar rambursarea nu se încheie cu găsirea acestui centru masiv galactic. Descoperirea are implicații mult mai importante. „Ne spune ceva fundamental despre modul în care se formează galaxiile”, a spus Gebhardt.
Aceste găuri negre ar putea fi rămășițele întunecate ale galaxiilor strălucitoare anterior numite quasari. Universul timpuriu era plin de cvasi, unii cred că ar fi fost alimentați de găuri negre de 10 miliarde de mase solare sau mai mult. Astronomii se întreabă de unde au dispărut până atunci aceste centre galaxice supermase.
Este posibil ca Gebhardt și Murphy să fi găsit o piesă cheie în rezolvarea misterului. Cele două găuri negre supermasive ar putea arunca o lumină asupra modului în care au interacționat găurile negre și galaxiile lor încă de la începutul universului. Ele pot fi o legătură lipsă între cvasarii antici și găurile negre supermasive moderne.
Sursa: Comunicat de presă al Observatorului McDonald.
