Sagittarius A*, gaura neagră supermasivă din centrul Căii Lactee, este un monstru ”aproape” nemişcat

În centrul Căii Lactee, la fel ca şi în centrul tuturor galaxiilor din Univers, se află o gaură neagră supermasivă, denumită Sagittarius A*, care, conform unor noi observaţii, se roteşte extrem de încet în jurul propriei axe, fiind, prin comparaţie cu alte găuri negre similare, aproape nemişcată, transmite miercuri Live Science care preia un articol publicat în numărul din 1 octombrie al revistei The Astrophysical Journal Letters. Această gaură neagră supermasivă are masa de 4,15 milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui. Ea a fost descoperită în 1931, când astronomii au detectat o misterioasă sursă de unde radio în centrul galaxiei, însă abia în 2002 cercetătorii au confirmat că aceste unde radio provin de la un corp extrem de masiv şi compact cum este o gaură neagră, descoperire de altfel recompensată anul acesta cu Premiul Nobel pentru Fizică. Conform noii cercetări publicate de Astrophysical Journal Letters, gaura neagră din centrul Căii Lactee se învârte mult mai încet decât ar trebui să o facă o gaură neagră – având o viteză de rotaţie probabil mult mai mică de 10% din viteza luminii. Găurile negre sunt nişte obiecte cosmice extrem de simple. Sunt nişte puţuri gravitaţionale în care materia se pierde în singularităţi infinitezimale. Din acest motiv, orice gaură neagră poate fi descrisă doar în conformitate cu trei variabile fizice: masa, spinul şi sarcina electrică. Odată ce cercetătorii localizează o gaură neagră în spaţiu, măsurarea masei sale se face relativ simplu – prin analiza influenţei gravitaţionale pe care gaura neagră o dezvoltă asupra obiectelor din jurul său. Pentru a afla masa lui Sagittarius A*, cercetătorii au analizat influenţa acestei găuri negre asupra aşa-numitelor "stele S" – un grup de stele aflate în nucleul galactic ce sunt accelerate până la viteze incredibile pe orbite scurte în jurul găurii negre. În plus, cercetătorii au pornit de la premisa că, la fel ca majoritatea obiectelor supermasive din Univers, găurile negre nu au sarcini electromagnetice puternice. Să luăm Pământul spre exemplu, unde particulele cu sarcină pozitivă se anulează reciproc cu cele de sarcină negativă. Acest lucru se întâmplă şi cu majoritatea celorlalte planete şi stele cunoscute, iar astronomii sunt de părere că la fel este şi în cazul găurilor negre. Astfel, singura proprietate fizică de analizat, în afara masei, rămâne spinul, iar astronomii au ajuns la concluzia că Sagittarius A* are un spin neobişnuit de lent. Spinul unei găuri negre este important din două motive. În primul rând, orizontul evenimentului unei găuri negre – regiunea din proximitatea puţului gravitaţional din care nici măcar lumina nu mai poate scăpa puternicei atracţii gravitaţionale – creşte pe măsură ce gaura neagră adună mai multă masă şi ajunge astfel să se îndepărteze de singularitate. Însă, pe măsură ce gaura neagră se roteşte din ce în ce mai rapid, orizontul evenimentului se micşorează, iar găurile negre care se rotesc foarte rapid ar trebui să aibă orizonturi ale evenimentului mai mici decât găurile negre cu mase similare, dar cu viteze de rotaţie mai mici. În al doilea rând, spinul se pare că are un rol important în ceea ce priveşte cele două fascicule superfierbinţi de materie care sunt uneori proiectate în spaţiu cu viteze incredibile din axa de rotaţie a găurii negre. Majoritatea galaxiilor de dimensiunea Căii Lactee au găuri negre supermasive în centrul lor şi deseori aceste găuri negre emit fascicule enorme de materie superfierbinte. Însă în Calea Lactee nu au fost observate astfel de emisii. Acest lucru înseamnă că probabil Sagittarius A* nu se învârte suficient de rapid. Cercetătorii sunt de părere că găurile negre care se rotesc cu viteză mare produc astfel de jeturi prin accelerarea materiei pe cale să cadă în gaura neagră, dar care nu a trecut încă de orizontul evenimentului. Astfel, liniştita gaură neagră din centrul Căii Lactee are fie un disc de acreţie foarte mic, ori se roteşte foarte încet, ori ambele variante sunt valabile concomitent. În noul studiu, o echipă de cercetători a încercat să măsoare spinul lui Sagittarius A*. Din nou, ei s-au concentrat asupra "stelelor S" pentru a afla mai multe despre gaura neagră care le dictează orbitele în jurul centrului galactic. O primă concluzie a fost că stelele-S gravitează în jurul lui Sagittarius A* pe două planuri orbitale distincte. Dacă le-am desena orbitele din jurul găurii negre şi am privi întregul sistem dintr-o parte, acestea ar forma un "X". Din această cauză, înseamnă că Sagittarius A* se roteşte cu o viteză mai mic, de 10% din viteza luminii pentru că orice rotaţie mai rapidă ar fi dus la alungarea stelelor S de pe planurile lor orbitale în formă de X. Aceste orbite, susţin cercetătorii, sunt probabil la fel de vechi ca şi stelele-S. Aceste stele însă se deplasează pe orbitele pe care s-au format. Dacă Sagittarius A* s-ar fi rotit foarte rapid, lucrurile nu ar fi stat aşa. Atunci când obiectele extrem de masive se rotesc cu viteză foarte mare în spaţiu, această rotaţie influenţează orice alte obiecte prezente pe orbite în jurul lor. În timp, obiectele masive modifică orbitele obiectelor mai mici şi le aliniază pe direcţia lor de rotaţie. Cu cât un obiect supermasiv se roteşte mai încet, cu atât acest efect este mai slab. Stelele din grupul S ar fi trebuit să fie aliniate cu totul altfel, dacă Sagittarius A* s-ar fi rotit mai rapid. Însă cum orbitele lor sunt la fel ca în perioada de formare, mişcarea stelelor din grupul S indică faptul că viteza maximă de rotaţie a lui Sagittarius A* este de doar o zecime din cea a vitezei luminii şi probabil că se roteşte mult mai încet de atât. Acest lucru explică şi absenţa jeturilor fierbinţi de materie ce ar fi trebuit să pornească din axa de rotaţie a găurii negre din centrul Căii Lactee.AGERPRES/(AS – autor: Codruţ Bălu, editor: Simona Tatu, editor online: Anda Badea) Foto: (c) © ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/ J. R. Goicoechea (Instituto de Física Fundamental, CSIC, Spain)) / livescience.com