Astronomii au descoperit o explicație pentru modul în care găurile negre supermasive din centrul galaxiilor continuă să crească rapid, chiar și în timp ce expulzează materie. Utilizând observațiile Telescopului Spațial James Webb (JWST), cercetătorii au identificat un mecanism ciclic care explică procesul de recirculare a gazului în aceste obiecte cosmice.
Găurile negre și procesul de alimentare
În centrul majorității galaxiilor mari se află o gaură neagră supermasivă. Unele dintre acestea sunt relativ inactive, iar altele consumă cantități mari de gaz și praf, devenind nuclee galactice active. Acestea emit jeturi extrem de puternice de materie, care pot ajunge până în exteriorul galaxiei.
Jeturile acționează în mod paradoxal, fiindcă împing gazul care ar putea hrăni gaura neagră înapoi spre spațiu. În același timp, această materie expulzată reduce formarea de stele în galaxie. Până acum, era dificil să se explice cum o gaură neagră poate crește atât de rapid în condițiile în care își expulzează hrana.
Ciclul de recilare a materiei
Noile observații sugerează că materia expulzată nu dispare definitiv. După expulzare, aceasta se răcește treptat și începe să cadă înapoi spre centrul galaxiei, sub forma unor filamente uriașe de gaz.
Astfel, materia se recirculă, fiind reabsorbită de gaurăa neagră, ceea ce permite continuarea creșterii acesteia, chiar dacă în timpul procesului, jeturile împing o parte din gaz. Această explicație oferă o idee despre modul în care găurile negre supermasive pot ajunge la mase de milioane sau miliarde de ori mai mari decât Soarele, în mai puțin de un miliard de ani de la formarea Universului.
Descoperirea în galaxia NGC 4696
Pentru această cercetare, astronomii au analizat galaxia NGC 4696, situată la aproximativ 145 de milioane de ani-lumină de Pământ, în cadrul roiului de galaxii Centaurus. În această galaxie, anterior, Telescopul Spațial Hubble observa o formare neobișnuită de gaz, care semăna cu un cârlig.
James Webb a reușit să cartografieze cu precizie mișcarea gazului din această galaxie. S-a constatat că structura observată face parte dintr-un filament uriaș, cu o lățime de aproximativ 800 de ani-lumină, care transportă materia înapoi spre centrul galaxiilor.
Gazul din filament se deplasează cu viteze de aproape 600 de kilometri pe secundă. Simulările pe calculator ale echipei de cercetare confirmă că fluxul de gaz este cel care explică forma și comportamentul observate ale filamentului.
Astfel, cercetările indică ca un ciclu natural de „hrănire” al găurilor negre supermasive se repetă, permițând continuarea creșterii rapide a acestora în primele milioane de ani ale existenței Universului. Descoperirile pot explica prezența unor găuri negre uriașe în universul timpuriu, doar câteva sute de milioane de ani după Big Bang.
