Astronomii au descoperit un nou obiect care ar putea oferi indicii importante pentru elucidarea misterului așa-numitelor „puncte roșii mici”, observate pentru prima dată de Telescopul Spațial James Webb (JWST) în 2022. Obiectul recent identificat, supranumit „Stânca”, sugerează că aceste puncte roșii ar putea reprezenta o clasă complet nouă de corpuri cosmice, denumite de cercetători „stele cu gaură neagră” (Black Hole Stars).
Conform acestei ipoteze, ar fi vorba despre găuri negre care se hrănesc cu materie într-un ritm atât de rapid, încât luminează coconul dens de gaz care le înconjoară, făcându-l să strălucească precum o stea, scrie Live Science.
Anterior, au fost propuse mai multe explicații pentru aceste obiecte misterioase. La început, astronomii au crezut că ar fi galaxii masive din epoca timpurie a universului, iar ulterior, aceste puncte au fost asociate cu găuri negre supermasive aflate în proces activ de acumulare.
Cu toate acestea, niciuna dintre teorii nu a fost confirmată definitiv, iar natura exactă a acestor puncte rămâne necunoscută. Ele ar putea fi fie obiecte cosmice exotice, fie doar o etapă temporară în formarea galaxiilor sau a găurilor negre. La momentul descoperirii, aceste mici puncte roșii au fost poreclite „spărgătoare de univers”, deoarece păreau prea evoluate pentru a exista la doar câteva sute de milioane de ani după Big Bang. Din acest motiv, astronomii au început să caute explicații dincolo de modelele cosmologice convenționale.
Cercetătorii au propus două scenarii principale
„O posibilitate este ca Punctele Roșii Mici să fie galaxii extrem de compacte și masive, cu o formare intensă de stele, ceea ce duce la densități stelare foarte mari în nucleele lor”, a explicat Fabio Pacucci, astrofizician la Centrul Harvard–Smithsonian pentru Astrofizică, care nu a fost implicat în studiul recent.
Această variantă sugerează că punctele roșii sunt galaxii mici, dar extrem de dense și bogate în stele, implicând procese astrofizice rare sau încă neobservate.
„Cealaltă ipoteză este că aceste obiecte găzduiesc găuri negre masive în centrele lor, care par supradimensionate în comparație cu masa stelară a galaxiilor respective”, a adăugat Pacucci.
În ambele cazuri, culoarea roșie s-ar explica prin cantitatea mare de praf cosmic care învăluie aceste obiecte.
Această a doua ipoteză indică faptul că punctele roșii mici ar putea fi galaxii alimentate de o gaură neagră centrală, un tip de nucleu galactic activ (AGN). Totuși, ele ar fi diferite de AGN-urile cunoscute din universul timpuriu, precum quasarii – obiecte extrem de luminoase, ușor de observat tocmai pentru că nu sunt acoperite de praf. Relația dintre punctele roșii mici și quasari rămâne încă neclară.
„Ambele explicații împing limitele actuale ale înțelegerii noastre privind evoluția galaxiilor timpurii”, a subliniat Pacucci.
„Punctul roșu” care a avut nevoie de aproape 12 miliarde de ani pentru a ajunge până la noi
Într-un nou studiu publicat pe 10 septembrie în revista Astronomy & Astrophysics, o echipă condusă de Anna de Graaff, de la Institutul Max Planck pentru Astronomie, a analizat un punct roșu mic și neobișnuit, care a existat la doar 1,8 miliarde de ani după Big Bang.
Lumina acestui obiect, care a avut nevoie de aproape 12 miliarde de ani pentru a ajunge până la noi, a fost identificată în cadrul sondajului RUBIES (Red Unknowns: Bright Infrared Extragalactic Survey), realizat cu ajutorul telescopului JWST.
În spectrul obiectului, cercetătorii au observat o creștere bruscă a luminozității, cunoscută sub numele de „ruperea Balmer”. Deși acest fenomen este întâlnit și în alte surse cosmice, claritatea și intensitatea sa neobișnuită nu puteau fi explicate nici prin galaxii masive, nici prin nuclee galactice active obișnuite. Echipa a concluzionat că este vorba despre o versiune extremă a unui Punct Roșu Mic și i-a dat numele „Falsa”, în referință la această ruptură spectrală neașteptată.
Această semnătură spectrală neobișnuit de puternică i-a determinat pe astronomi să ia în calcul existența unui obiect complet nou. Luminozitatea ridicată și prezența rupturii Balmer, provenită din hidrogen dens și fierbinte, au condus la formularea ipotezei „stelei cu gaură neagră”.
Ce sunt „stelele cu găuri negre”
„Stelele cu găuri negre sunt găuri negre masive înconjurate de un gaz dens, care le face să strălucească precum niște stele. Atunci când o gaură neagră acumulează rapid materie, emite radiații intense care încălzesc coconul de gaz din jur, producând o strălucire aparent stelară”, a explicat de Graaff.
„Diferența esențială este că stelele obișnuite emit lumină prin fuziune nucleară, ceea ce nu se întâmplă în acest caz. O «stea cu gaură neagră» este, mai degrabă, un obiect fierbinte învelit într-un strat dens de gaz – ca o pătură groasă”, a adăugat ea.
„Ipoteza stelei cu gaură neagră este cu adevărat interesantă. Acest studiu este remarcabil pentru că încearcă să lege semnăturile neobișnuite observate la Punctele Roșii Mici de modele teoretice noi”, a comentat Pacucci.
Este posibil ca și alte Puncte Roșii Mici să prezinte trăsături similare cu ale obiectului „Falsa”, dar să fi fost omise până acum din cauza limitărilor instrumentale, a menționat el. Cu toate acestea, ipoteza se află încă într-o fază incipientă. Sunt necesare mai multe observații și monitorizări pe termen lung pentru a verifica validitatea acestui scenariu și pentru a distinge între ipotezele propuse.
„Nu știm încă exact cum evoluează aceste obiecte în raport cu populația actuală de găuri negre. Cum numărul lor scade în epocile cosmice mai recente, e posibil ca ele să reprezinte o fază scurtă, dar importantă”, a adăugat de Graaff.
În continuare, echipa intenționează să folosească JWST pentru a studia alte puncte roșii mici, mai strălucitoare, în scopul de a înțelege mai bine structura acestor posibile stele cu găuri negre.
Dacă într-adevăr micile puncte roșii sunt „stele cu găuri negre”, acest lucru ar putea rezolva și o altă enigmă cosmică: formarea găurilor negre supermasive în fazele foarte timpurii ale universului. Dacă aceste obiecte pot crește extrem de rapid, ar putea explica apariția timpurie a unor astfel de găuri negre uriașe.
Adevărata natură a micilor puncte roșii rămâne însă un mister. Doar dacă vom descoperi mai multe găuri negre învelite în coconi gazoși, vom putea stabili dacă aceste obiecte sunt stele exotice formate în jurul unei găuri negre, o etapă în dezvoltarea unei găuri negre masive sau, pur și simplu, o fază trecătoare din evoluția unei galaxii.
Ştiri video recomandate
