O echipă de astronomi anunță că au identificat un quasar cu aspect surprinzător de normal când Universul avea doar 750 de milioane de ani. Quasarii reprezintă o enigmă pentru astrofizicieni, deoarece ei emit cantități imense de energie pe aproape toate lungimile de undă ale spectrului electromagnetic, practic sunt cele mai luminoase obiecte din Univers. Explicația larg acceptată de către oamenii de știință pentru mecanismul care stă la baza energiei uriașe emise de quasari este următoarea. Avem de-a face cu galaxii cu nucleu activ (Active Galactic Nuclei – AGN). Pe scurt, în centrul acestor galaxii se află găuri negre supermasive care absorb cantități imense de materie. În urma acestui fenomen se produc fluxuri de radiație electromagnetică de mare intensitate.
Găurile negre se nasc din cataclismele stelelor masive aflate la sfârșitul vieții, numite supernove. Când o stea își epuizează combustibilul nuclear, ea explodează violent, aruncându-și straturile exterioare în spațiu și lăsând în urmă un nucleu dens. Dacă acest nucleu este suficient de masiv, se prăbușește sub propria greutate și formează o gaură neagră stelară. Aceste obiecte, deși modeste în comparație cu descendența lor ulterioară, sunt primii pași către monștrii cosmici care sunt găuri negre supermasive. Pentru a trece de la găurile negre stelare la cele supermasive, sunt în joc mai multe mecanisme. Unul dintre cele mai importante este acumularea de materie. Plasate în centrul galaxiilor bogate în gaz și praf, găurile negre pot atrage și înghiți materia înconjurătoare. Acest material formează apoi un disc de acreție în jurul găurii negre, unde este încălzit la milioane de grade înainte de a dispărea în orizontul evenimentelor. Acest proces eliberează o cantitate colosală de energie sub formă de radiație, determinând gaura neagră să strălucească ca un quasar, unul dintre cele mai strălucitoare obiecte din Univers. O altă cale către supramasivitate este fuziunea. Când două galaxii se ciocnesc, găurile lor negre centrale se pot fuziona. Acest proces gigantic îmbină și masele lor negre, formând o gaură neagră și mai masivă și mai puternică. Aceste fuziuni galactice sunt cruciale pentru a explica prezența găurilor negre supermasive în centrele multor galaxii de astăzi.
Cu toate acestea, observațiile recente ne provoacă înțelegerea actuală. Mai multe studii au dezvăluit deja prezența quasarilor foarte devreme în Univers, sugerând procese de creștere mult mai rapide decât credeam anterior posibile. Întrebarea cum au reușit acești căpcăuni cosmici să acumuleze astfel de mase gigantice într-un timp atât de scurt rămâne așadar una dintre cele mai captivante enigme ale astrofizicii moderne de astăzi.
Noile observații de la telescopul spațial James Webb adaugă și mai multe mistere. O descoperire surprinzătoare este cea a quasarului J1120+0641, situat la doar 750 de milioane de ani lumină după Big Bang. Rezultatele obținute au fost prezentate într-un articol publicat în Nature Astronomy. Observațiile efectuate au relevat că J1120+0641 are proprietăți similare cu cele ale quasarilor observați în epoci cosmologice mult mai recente. Caracteristicile cheie includ un disc de acreție strălucitor în care materia este încălzită la temperaturi extrem de ridicate înainte de a cădea în gaura neagră centrală. Acest proces generează apoi o cantitate masivă de radiații, făcând din J1120+0641 unul dintre cele mai strălucitoare obiecte din Univers la acel moment timpuriu.
În plus, datele spectroscopice colectate de telescop au permis cercetătorilor să identifice semnături neobișnuite în emisiile de la J1120+0641. Aceste anomalii includ viteze de mișcare a materialului și variații ale compozițiilor chimice care nu se potrivesc așteptărilor bazate pe modelele existente. De exemplu, au fost detectate emisii de carbon ionizat la rate mai mari decât cele observate în quasarii mai recenti, punând provocări suplimentare pentru înțelegerea noastră a evoluției găurilor negre supermasive.
În cele din urmă, studiul aprofundat al telescopului spațial James Webb despre J1120+0641 ne extinde cunoștințele despre quasari timpurii și rolul lor în evoluția galactică, aruncând în același timp lumină asupra unor noi întrebări provocatoare despre fizica găurilor negre și asupra proceselor cosmice care au modelat Universul primordial.
