7 Fapte Ciudate Despre Găurile Negre

Găurile negre sunt probabil cele mai fascinante și înspăimântătoare caracteristici ale universului nostru. Asemenea unor tuneluri lungi și întunecate către nicăieri (sau unor tocătoare uriașe de gunoi), aceste entități misterioase din spațiu exercită o atracție gravitațională atât de puternică încât nimic din apropiere — nici măcar lumina — nu poate scăpa de a fi înghițit. Ceea ce intră, (în mare parte) nu mai iese niciodată. (Mai multe despre asta mai târziu.)

Din acest motiv, găurile negre sunt invizibile ochiului, la fel de lipsite de lumină ca spațiul gol și întunecat care le înconjoară. Oamenii de știință știu că ele există nu pentru că pot vedea o gaură propriu-zisă, ci pentru că forța gravitațională extraordinară a unei găuri negre afectează orbitele stelelor și gazelor din apropiere. Un alt indiciu este radiația detectabilă emisă pe măsură ce gazul atras este supraîncălzit. De fapt, aceste emisii puternice de raze X au dus la descoperirea primei găuri negre, Cygnus X-1 din constelația Lebăda, în 1964.

Dacă toate acestea sună ca science-fiction, citiți mai departe. Este doar vârful aisbergului cosmic. Pe măsură ce oamenii de știință descoperă, găurile negre sunt chiar mai ciudate decât ficțiunea științifică. Iată șapte mistere de meditat.

1. Găurile negre distorsionează timpul și spațiul în jurul lor

Dacă s-ar întâmpla să zbori lângă o gaură neagră, atracția sa gravitațională extremă ar încetini timpul și ar deforma spațiul din ce în ce mai mult. Ai fi tras din ce în ce mai aproape, alăturându-te treptat unui disc de acreție format din material spațial aflat pe orbită (stele, gaze, praf, planete) care spiralează spre orizontul evenimentelor sau „punctul fără întoarcere”. Odată ce ai traversa această frontieră, gravitația ar depăși orice șansă de evadare și ai fi super-întins, sau „spaghettificat” pe măsură ce te-ai prăbuși spre singularitatea din centrul găurii negre — un punct inimaginabil de mic, cu o masă monstruoasă, unde gravitația și densitatea se apropie teoretic de infinit, iar spațiu-timpul se curbează infinit. Cu alte cuvinte, ai fi înghițit și anihilat într-un loc care sfidează în totalitate legile fizicii așa cum le înțelegem.

Faceți o călătorie simulată

2. Găurile negre au dimensiuni miniaturale, medii și mamut

Găurile negre de masă stelară de dimensiuni medii sunt cel mai comun tip. Ele se formează atunci când o stea masivă pe moarte, sau o supernovă, explodează, iar nucleul rămas se prăbușește sub greutatea propriei gravitații. În cele din urmă, se comprimă într-o singularitate minusculă, infinit de densă, care formează centrul. De fapt, găurile negre nu sunt cu adevărat găuri, ci puncte de materie puternic compactată, cu amprente gravitaționale supradimensionate. Găurile negre de masă stelară cântăresc de obicei de aproximativ 10 ori mai mult decât Soarele nostru, deși oamenii de știință au descoperit câteva care sunt semnificativ mai mari.

Găurile negre supermasive sunt cele mai mari din univers, unele având mase de miliarde de ori mai mari decât cea a Soarelui nostru. Oamenii de știință nu înțeleg pe deplin cum se formează, dar aceste entități cerești enorme și uimitoare ar fi putut apărea la scurt timp după Big Bang și se crede că există în centrul fiecărei galaxii, chiar și în cele mai mici. Propria noastră galaxie, Calea Lactee, spiralează în jurul Săgetătorului A* (sau Sgr A*), care conține masa a aproximativ 4 milioane de sori.

Cercetătorii au descoperit recent și găuri negre ‘stealth’ care par să devoreze material și gaze într-un ritm mai lent, ceea ce înseamnă că sunt emise mai puține raze X, astfel încât sunt mai greu de detectat. Astronomii cred, de asemenea, că există găuri negre primordiale minuscule formate în secundele de după Big Bang. Aceste mini-misterii nu au fost încă observate, dar cele mai mici ar putea fi mai minuscule decât un atom (dar cu masa unui asteroid), iar universul ar putea fi plin de ele.

3. Sunt prea multe găuri negre pentru a le număra

Se crede că doar galaxia Calea Lactee găzduiește între 10 milioane și un miliard de găuri negre de masă stelară, plus supermasiva Sgr A* în inima sa. Cu 100 de miliarde de galaxii acolo, fiecare cu milioane de găuri negre de masă stelară și un monstru supermasiv în centru (ca să nu mai vorbim de alte tipuri descoperite), este ca și cum ai încerca să numeri boabele de nisip.

4. Găurile negre devorează lucruri — și le expulzează în mod regulat

Fiți siguri, găurile negre nu hoinăresc prin univers ca niște prădători înfometați, pâzind planete și alte prăzi spațiale pentru cină. Mai degrabă, aceste „fiare” cerești se hrănesc cu material care orbitează prea aproape, cum ar fi această stea nefericită pe care oamenii de știință au urmărit-o cum a fost înghițită în ultimul deceniu (cea mai lungă „masă” a unei găuri negre înregistrată vreodată). Vestea bună este că Pământul nu se află pe o traiectorie de coliziune cu nicio gaură neagră cunoscută.

Dar faptul că este puțin probabil să fim înghițiți nu înseamnă că nu ar trebui să ne facem griji. Asta pentru că Sgr A* (și probabil alte monștri supermasivi) aruncă ocazional „gheme” de mărimea unei planete care ne-ar putea distruge într-o zi.

Cum scapă aceste „gheme” din ghearele unei găuri negre? Ele sunt de fapt formate din materie care alunecă din discul de acreție înainte de a trece punctul fără întoarcere și se coagulează în bucăți. În cazul Sgr A*, aceste bucăți masive sunt expulzate în galaxia noastră cu până la 32 de milioane de kilometri pe oră. Să sperăm că niciodată una nu se va apropia prea mult de sistemul nostru solar.

5. Găurile negre supermasive dau naștere stelelor și determină câte stele are o galaxie

În același mod în care fragmente de mărimea unei planete sunt expulzate din discul de acreție, o descoperire recentă arată că găurile negre gigantice eliberează ocazional suficient material pentru a forma noi stele. Chiar mai remarcabil, unele ajung chiar în spațiul profund, mult dincolo de galaxia lor de origine.

Iar un studiu din 2018 publicat în revista Nature sugerează că găurile negre supermasive nu numai că creează noi stele, ci și controlează numărul de stele pe care le are o galaxie, influențând direct cât de repede se oprește procesul de formare a stelelor. Formarea stelelor, poate în mod ciudat, se oprește mai rapid în galaxiile cu găuri negre mai mici – figurat vorbind – în centru.

Aflați mai multe despre formarea stelelor de către găurile negre:

6. Este posibil să privești în abis

Noul Telescop Orizontul Evenimentelor — propulsat de nouă dintre cele mai performante telescoape din lume — a realizat recent primele fotografii ale orizonturilor evenimentelor din jurul a două găuri negre. Una este propria noastră Sgr A*, iar cealaltă este o gaură neagră supermasivă din centrul galaxiei Messier 87, aflată la 53 de milioane de ani-lumină distanță. Imaginea celei din urmă, acum denumită Powehi, i-a uimit pe astronomi în aprilie 2019, dar sesiunea foto a stârnit, de asemenea, un nou interes pentru întrebările continue despre cum arată găurile negre și legile fizicii care le guvernează, distorsionând mintea.

7. Încă o enigmă a găurilor negre

Astronomii din Africa de Sud au descoperit recent o regiune din spațiul îndepărtat unde găurile negre supermasive din mai multe galaxii sunt aliniate în aceeași direcție. Adică, emisiile lor de gaze se proiectează toate ca și cum ar fi fost sincronizate prin design. Teoriile actuale nu pot explica cum găurile negre aflate la o distanță de până la 300 de milioane de ani-lumină par să acționeze în concert. De fapt, singura modalitate prin care acest lucru este posibil, spun cercetătorii, este ca aceste găuri negre să se rotească în aceeași direcție — ceva ce s-ar fi putut întâmpla în timpul formării galaxiilor în universul timpuriu.