Găurile negre supermasive îi fascinează pe astrofizicieni. În 2018, o descoperire revoluționară a permis cercetătorilor să dezvăluie o parte din misterul lor. Datorită Event Horizon Telescope (EHT), o rețea de radiotelescoape răspândite pe întreaga planetă, oamenii de știință au reușit să surprindă prima imagine a umbrei unei găuri negre: M87*, situată în centrul galaxiei M87, la aproximativ 55 de milioane. ani lumină de Pământ. Câteva luni mai târziu, în vecinătatea aceluiași obiect a fost detectată și o erupție puternică și neașteptată de raze gamma, o formă extrem de energetică de lumină. Acest eveniment rar a permis apoi cercetătorilor să afle mai multe despre comportamentul găurilor negre supermasive. El a fost descris într-un articol publicat în Astronomy & Astrophysics.
O gaură neagră supermasivă este un obiect astronomic de dimensiuni și masă incredibil de mari, care poate depăși milioane sau chiar miliarde de ori masa Soarelui. Spre deosebire de o gaură neagră obișnuită care se formează în general în urma prăbușirii unei stele masive la sfârșitul vieții sale, aceste obiecte sunt poziționate în centrul galaxiilor mari și joacă un rol major în evoluția lor. M87* este un exemplu perfect. Situată în centrul galaxiei eliptice M87, la aproximativ 55 de milioane de ani lumină de Pământ, masa sa este de aproximativ 5,4 miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui, plasându-l printre cele mai mari găuri negre cunoscute. Pentru a-i înțelege mai bine dimensiunea, rețineți că M87* are un diametru estimat la aproximativ 40 de miliarde de kilometri, sau de aproximativ 300 de ori cel al Soarelui (care are un diametru de aproximativ 1,4 milioane de kilometri). Pe scurt, întregul sistem solar ar putea încăpea înăuntru.
Telescopul orizontului evenimentelor a făcut deja istorie în 2019 prin obținerea umbrei lui M87*, prima imagine a unei găuri negre. Această imagine, obținută prin combinarea datelor de la telescoape din întreaga lume, a făcut posibilă confirmarea existenței acestor obiecte misterioase și vizualizarea formei acestora. Acesta a fost un pas mare pentru astrofizică, dar mai erau multe de înțeles. În aprilie și mai 2018, cercetătorii au asistat apoi la o explozie spectaculoasă de raze gamma care provine de la M87*. Acest fenomen, care a durat câteva zile, a fost mult mai energic decât erupțiile anterioare observate în aceeași gaură neagră. Aceste erupții sunt rezultatul jeturilor de particule foarte energetice proiectate la viteze apropiate de cea a luminii. Aceste jeturi provin din discul de acreție din jurul lui M87* și sunt ghidate de câmpuri magnetice puternice. Odată accelerate la viteze extreme, particulele sunt aruncate departe în spațiu, uneori milioane de ani lumină.
Observarea erupției M87* a fost crucială din mai multe motive. În primul rând, a oferit oamenilor de știință o oportunitate unică de a studia mecanismele care generează jeturile energetice observate în jurul găurilor negre supermasive. Acestea, formate din particule accelerate la viteze apropiate de cea a luminii, sunt printre cele mai puternice și misterioase fenomene din univers. Datorită acestei erupții, cercetătorii au reușit să-și perfecționeze înțelegerea modului în care se formează aceste jeturi și a ceea ce cauzează accelerarea extremă a particulelor. În special, au observat variații în orientarea avionului M87*, ceea ce sugerează că pot schimba unghiul în funcție de diferiți factori, inclusiv de evoluția orizontului evenimentelor. Orizontul evenimentelor, această graniță invizibilă dincolo de care nimic, nici măcar lumina, nu poate scăpa de gravitația găurii negre, joacă un rol central în studiul acestor obiecte. Oamenii de știință au descoperit că variațiile de poziție a avionului M87* sunt legate de modificări ale structurii acestui orizont. Această legătură sugerează că comportamentul jetului ar putea fi strâns legat de fenomenele care au loc în apropierea găurii negre, în special de interacțiunea dintre discul de acreție și câmpurile magnetice puternice care direcționează particulele către polii găurii negre.
Această erupție va ridica și noi întrebări despre razele cosmice, aceste particule ultraenergetice detectate pe Pământ. Dacă aceste raze cosmice provin de la găurile negre supermasive, înțelegerea jeturilor lui M87* ar putea să arunce lumină asupra originii acestor particule misterioase, ale căror mecanisme de accelerare rămân încă în mare parte necunoscute. Pe scurt, această observație a făcut posibilă legarea mai multor fenomene astrofizice majore, deschizând în același timp noi perspective pentru studiul găurilor negre.
