Astronomii în dubiu: James Webb observă o gaură neagră imposibilă în „Galaxia Infinitului”

Telescopul spațial James Webb a dezvăluit una dintre cele mai fascinante enigme ale astrofizicii moderne. O galaxie cu o formă neobișnuită, ce amintește de simbolul infinitului, supranumită „Galaxia Infinitului”, ar putea deține cheia înțelegerii modului în care s-au format găurile negre supermasive în primele epoci ale Universului.

Imaginați-vă două galaxii spirale care se ciocnesc frontal la viteze amețitoare. Coliziunea lor creează în spațiu o figură asemănătoare cu o cifră opt culcată, cu lobi roșii strălucitori – o imagine care a inspirat numele poetic al acestei structuri cosmice, descoperită în cadrul proiectului COSMOS-Web. Dar adevărata surpriză nu este forma spectaculoasă, ci ceea ce se află în centrul acestei coliziuni: o gaură neagră supermasivă în plin proces de creștere. Și mai uimitor este faptul că acest colos nu se găsește în inima niciuneia dintre cele două galaxii, ci într-un vast nor de gaz și praf situat între ele.

Această descoperire vine într-un moment crucial pentru cosmologie. De la punerea sa în funcțiune, James Webb a detectat numeroase găuri negre supermasive care existau deja la doar 500 de milioane de ani după Big Bang. Problema? Conform modelelor clasice, asemenea obiecte ar fi trebuit să aibă nevoie de cel puțin un miliard de ani pentru a atinge asemenea mase — de milioane sau chiar miliarde de ori mai mari decât cea a Soarelui.

Conform teoriei standard, găurile negre se formează după moartea unor stele masive, prin colapsul gravitațional rezultat în urma unei supernove. Apoi, aceste „semințe” de găuri negre cresc treptat prin fuziuni și acumulare de materie. Acest proces, însă, este lent. Așadar, prezența unor monștri cosmici atât de timpurii pare să încalce legile cunoscute ale formării galaxiilor.

În fața acestei „anomalii temporale”, unii astrofizicieni propun o teorie alternativă: formarea prin „colaps direct”. Conform acesteia, o gaură neagră supermasivă se poate naște direct din prăbușirea unui nor uriaș de gaz primordial, evitând complet stadiul intermediar al unei stele. Astfel, în loc de câteva mase solare, o gaură neagră ar putea lua naștere cu o masă inițială de peste un milion de mase solare. Problema este că acest gaz trebuie cumva împiedicat să formeze stele – un proces natural și inevitabil în condiții normale.

Tocmai acest mecanism pare să fi fost surprins de Webb în Galaxia Infinitului. Potrivit lui Pieter van Dokkum, conducătorul echipei de la Universitatea Yale, coliziunea galactică a comprimat gazul cu o forță atât de intensă, încât a produs un „nod dens” care s-a prăbușit direct într-o gaură neagră. Aceste concluzii preliminare au fost publicate pe serverul de preprinturi arXiv.

Echipa lui Van Dokkum a acumulat un set impresionant de dovezi. În primul rând, între cele două nuclee galactice s-a detectat o regiune extinsă de hidrogen ionizat – un semnal clar al activității intense în jurul unei găuri negre. Acest lucru a fost confirmat și de observații în raze X (realizate cu telescopul Chandra) și radio (cu Very Large Array). Și mai convingător: gaura neagră se mișcă în perfectă sincronizare cu gazul din jur, ceea ce exclude posibilitatea ca aceasta să fie o gaură „rătăcitoare”, ejectată dintr-o altă galaxie.

În plus, fiecare dintre cele două galaxii implicate în coliziune adăpostește propria gaură neagră activă. Sistemul rezultat este astfel unul triplu – un laborator natural rar, ideal pentru studierea celor mai extreme interacțiuni gravitaționale din Univers.

Deși echipa rămâne prudentă în privința concluziilor finale, această observație este, de departe, cea mai convingătoare dovadă de până acum a existenței găurilor negre formate prin colaps direct. Dacă ipoteza se confirmă, am putea avea în sfârșit o explicație pentru apariția timpurie a găurilor negre supermasive, rezolvând astfel una dintre cele mai mari enigme din cosmologia contemporană.

Această descoperire ne amintește că Universul timpuriu era un loc mult mai turbulent, dar și mai creativ, decât ne-am imaginat. Coliziunile galactice nu erau doar catastrofe, ci poate chiar matrițele în care s-au forjat cele mai enigmatice și masive obiecte cosmice.

Analiza continuă — și promite noi revelații despre acești giganți tăcuți care au influențat destinul galaxiilor încă din zorii timpului.