Zeci de mii de găuri negre în centrul Căii Lactee

0

O echipă de astro-fizicieni de la Columbia University a descoperit zeci de găuri negre care sunt strânse în jurul Sagittarius A (Sgr A), gaura neagră super-masivă, din centrul Căii Lactee. Descoperirea este prima care susține un deceniu de predicții legate de acest fapt, ceea ce deschide ușa către multe oportunități de a înțelege mai bine universul.

„Tot ceea ce vrei să afli vreodată despre modul în care interacționează găurile negre masive cu suratele lor mai mici, poți afla studiind distribuția acestora în spațiu”, a declarat astrofizicianul de la Columbia, Chuck Hailey, co-director al the Columbia Astrophysics Lab și coordonator al acestui studiu. ”Calea Lactee este singura galaxie în care putem studia modul în care găurile negre super-masive nteracționează cu cele mici, pentru că pur și simplu nu putem vedea aceste interacțiuni în alte galaxii. Într-un fel, acesta este singurul laborator unde putem studiu acest fenomen”.

Studiul a apărut în 5 aprilie în revista Nature.

Pentru mai bine de două decenii, cercetătorii au căutat fără succes dovezi care să susțină o teorie care spune că mii de găuri negre se află în jurul găurii negre super-masive (SMBH) din centrul galaxiei.

“Există doar aproximativ 60 de găuri negre în întreaga galaxie – care are 100.000 de ani lumină lățime – și se crede că există între 10.000 și 20.000 de asemenea structuri într-o regiune care are doar șase ani lumină, însă pe care nimeni nu a putut să le descopere”, a declarat Hailey, adăugând că s-au făcut nenumărate studii fără succes pentru a descoperi găuri negre în jurul lui Sgr A, cel mai apropiat SMBH de pământ, de aceea fiind și cel mai ușor de studiat. ”Nu au existat până acum prea multe dovezi credibile”.

El a explicat că Sgr A este înconjurată de un halou de gaz și praf, acesta fiind mediul perfecr pentru nașterea stelelor masive, care trăiesc, mor și se pot transforma și ele la rândul lor în găuri negre. În plus, găurile negre din exteriorul haloului se crede că sunt sub influența SMBH-ului pe măsură ce își pierd energia, fiind atrase în apropierea acesteia, unde sunt ținute captive de forța acesteia.

Cu toate că majoritatea găurilor negre captive rămân izolate, unele dintre ele capturează și absorb câte o stea trecătoare prin zonă, formând un sistem binar. Cercetătorii cred că există o concentrație mare a acestor găuri negre izolate în centrul galactiv, formând o zonă densă ce devine tot mai aglomerată pe măsură ce distanța către SMBH scade.

În trecut s-au făcut încercări nereușite de a descoperi ejecțiile puternice de raze X ce au loc atunci când o gaură neagră se cuplează cu o stea companion.

“Este o modalitate simplă de a căuta găuri negre”, a declarat Hailey, ”însă Centrul galactic este atât de îndepărtat încât pe Pământ aceste ejecții sunt destul de puternice încât să fie vizibile doar odată la 100 până la 1.000 de ani”. Pentru a detecta sisteme binare atunci, Hailey și colegii săi au realizat că au nevoie să caute emisii de raze X mult mai slabe, dar stabile și continue, emise după conectarea inițială, atunci când sistemele binare sunt într-o stare inactivă.

“Ar fi atât de ușor dacă sistemele binare cu găuri negre ar oferi în mod regulat explozii mari precum stelele neutronice, deci am fost nevoiți să căutăm o altă abordare pentru descoperirea lor”, a spus Hailey. ”Izolate, necuplate, găurile negre sunt doar negre – nu fac nimic. În consecință, căutarea unor găuri negre izolate nu este o abordare inteligentă. Dar atunci când găurile negre se cuplează cu o stea cu masă mică, există emisii de raze X care sunt slabe, însă în același timp cosistente și detectabile. Dacă am putea descoperi găuri negre cuplate cu stee de masă mică, știind procentul de găuri negre cuplate cu stele de masă mică, atunci am putea intui mult mai exact populația de găuri negre izolate din centrul galaxiei”.

Echipa a apelat la datele strânse de the Chandra X-ray Observatory pentru a-și testa tehnica. Ei au căutat semnături în raze X ale sistemelor binare de găuri negre și stele de masă mică în stare inactivă și au descoperit 12 într-o porțiune de 3 ani lumină de la Sgr A. Cercetătorii au analizat apoi proprietățile și distribuția spațială a sistemelor binare identficate și au extrapolat din observațiile lor că ar trebui să fie undeva între 300 și 500 de sisteme binare de tip gaură neagră – stea de masă mică și în jur de 10.000 găuri negre izolate în zona din jurul lui Sgr A.

“Această descoperire confirmă o teorie majoră și are implicații multiple”, a declarat Hailey. ”Aceasta va împinge înainte în mod semnificativ studiile undelor gravitaționale pentru că în momentul în care cunoaștem numărul găurilor negre din centrul unei galaxii tipice, putem prezice câte evenimente de tip undă gravitațională pot fi asociate cu acestea. Toate informațiile de care are nevoie astro-fizica sunt în centrul galaxiei”.

Co-autori ai studiului: Kaya Mori, Michael E. Berkowitz, și Benjamin J. Hord, toți de la Columbia University; Franz E. Bauer, de la the Instituto de Astrofísica, Facultad de Física, Pontificia, Universidad Católica de Chile, Millennium Institute of Astrophysics, Vicuña Mackenna, de la the Space Science Institute; și Jaesub Hong, de la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

sursa: http://news.columbia.edu/content/1904Află cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
7 beneficii ale amarantului

Amarantul este cultivat ca o legumă cu frunze, cereală și plantă ornamentală. Amarantul a fost cunoscut la început aztecilor sub...

Închide