Astronomii au găsit o explicație pentru încetinirea creșterii găurilor negre supermasive, un mister care i-a nedumerit timp de ani de zile. Un nou studiu sugerează că aceste „monștri” cosmici, aflați în centrul galaxiilor, nu mai au suficient „combustibil” – adică gaz rece – pentru a se hrăni. Cercetarea, publicată într-o revistă de specialitate, oferă o perspectivă clară asupra evoluției găurilor negre și a interacțiunii lor cu galaxiile în care se află.
De ce găurile negre nu mai cresc la fel de repede
Găurile negre supermasive, cu mase de milioane sau miliarde de ori mai mari decât cea a Soarelui, au crescut într-un ritm impresionant în primele miliarde de ani de la Big Bang. Însă, după o perioadă numită „amiaza cosmică”, când Universul avea mai puțin de un sfert din vârsta actuală, creșterea lor a încetinit considerabil. Oamenii de știință au căutat răspunsuri la această încetinire. S-au întrebat dacă numărul de găuri negre care se „hrănesc” a scăzut sau dacă un factor extern le limitează creșterea. Studiul recent a concluzionat că lipsa de gaz rece disponibil este principalul motiv.
„Știam că găurile negre cresc mai lent, dar nu și de ce, iar explicația s-a dovedit a fi că fiecare gaură neagră consumă material mult mai încet, nu că ar exista mai puține sau ar fi mai mici,” a explicat Fan Zou, unul dintre autorii studiului.
Metodologia cercetării
Pentru a înțelege mai bine acest fenomen, cercetătorii au utilizat date din nouă studii extragalactice, combinate într-un model complex. Au folosit observații la scară largă, dar superficiale, împreună cu observații detaliate ale unor regiuni mici. Datele au fost colectate de la telescoape cu raze X de ultimă generație, cum ar fi Chandra X-ray Observatory și XMM-Newton.
„Radiația X este probabil cel mai bun indicator al creșterii găurilor negre. Este emisă constant de găurile negre active, are un contrast ridicat față de lumina stelelor și poate pătrunde prin gaz și praf,” a explicat Zhibo Yu, alt cercetător implicat în studiu. Echipa a analizat datele pentru 1,3 milioane de galaxii și 8.000 de găuri negre supermasive active. Au testat trei ipoteze: dacă găurile negre consumă mai puțină materie, dacă sunt mai mici sau dacă sunt mai puține.
Rezultatele au arătat clar că scăderea cantității de gaz rece este factorul determinant, începând de acum aproximativ 10 miliarde de ani.
Implicații pentru viitor
Scăderea ratei de creștere a găurilor negre este semnificativă, ajungând la de 22 de ori mai puțin. Deși studiul nu explică ritmul foarte rapid de creștere din Universul timpuriu, el acoperă o mare parte din istoria cosmică, aproximativ 75%. Cercetările viitoare vor include mai multe date și observații pentru a identifica și mai multe găuri negre, în special cele ascunse în nori de gaz și praf.
Concluzia generală este că epoca în care găurile negre creșteau rapid a apus. Fan Zou a declarat că „Nu ne așteptăm ca multe găuri negre supermasive să mai apară sau să crească semnificativ în viitor. De fapt, am descoperit în 2024 că numărul lor era aproape stabilizat încă de acum 7 miliarde de ani și probabil va rămâne așa.” Studiul a fost publicat în The Astrophysical Journal.
