Gaurile negre ii fascineaza atat pe oamenii de stiinta, cat si pe cei care nu au nimic de-a face cu saceasta. Descoperirea de noi gauri negre este importanta pentru a intelege mai bine acesti monstri cosmici si a proceselor care au loc in inima galaxiilor. Recenta descoperire facuta de NuSTAR, si anume a cinci noi gauri negre masive, este din acest punct de vedere foarte importanta si extrem de interesanta, atat din punct de vedere stiintific cat si tehnic.

Gaurile negre sunt obiecte fascinante dar care ne pot teroriza: ce s-ar intampla oare daca am “cadea” intr-o gaura neagra? Ce se intampla cu materia in interiorul acestora? La ora actuala nu stim!

Sa vedem mai intai pe scurt ce sunt gaurile negre: acestea sunt obiecte care au o atractie gravitationala atat de intensa incat  nici macar lumina (fotonii) nu mai reuseste sa scape atunci cand trecem de pragul asa-numitului “orizont al evenimentelor”. Ce este in interiorul gaurilor negre  este un mare mister, care are de-a face cu faptul ca teoria care descrie interiorul gaurilor negre nu este inca cunoscuta – este vorba despre asa-numita teorie a gravitatiei cuantice.

In Univers exista gauri negre de diverse dimensiuni si mase: multe au mase de cateva ori mai mare ca masa Soarelui si iau nastere atunci cand stelele masive mor – in urma acestora, dupa o explozie vioenta, ramane o gaura neagra (colaps gravitational).

Altele au mase mult mai mari – ajungand pana la milioane sau chiar miliarde de ori masa Soarelui si se situeaza de multe ori in centrul galaxiilor. Chiar si in centrul galaxiei noastre se afla o gaura neagra cu masa citeva milioane de ori cea a Soarelui.

Cum vedem aceste gauri negre daca nu emit lumina? Ceea ce de fapt vedem este radiatia emisa de materia capturata de gaurile negre, in procesul de “cadere” spre aceasta.

De multe ori insa densitatea de materie – de exemplu gaz sau praf interstellar – in central galaxiilor este atat de mare incat aceasta absoarbe radiatie iar noi nu o mai putem detecta.

Recent insa un nou instrument, NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) situat pe un satelit a reusit sa masoare radiatia care provine de la cinci gauri negre care pana la ora actuala erau ascunse tocmai de cortina de gaz si praf interstelar din respectivele galaxii.

Cum de a reusit NuSTAR aceasta performanta? Datorita unor noi tehnologii care i-au permis masuratoarea razelor X de energie mare, cele care nu erau absorbite de gaz si praf (sau, oricum, erau absorbite in proportie mult mai mica). NuSTAR a fost lansat in 2012 – inainte de acest an ar fi fost imposibil sa vedem semnalele de la cele cinci noi gauri negre.

Rezultatele acestui studiu vor fi publicate in The Astrophysical Journal.

Daca, pe de o parte, descoperirea insasi este extrem de intesanta si importanta, pe de alta extrapolarea acestor rezultate la nivelul Universului ne arata cum numarul de gauri negre masive ar putea sa fie enorm. Practic, ne-am astepta ca multe galaxii – cel putin cele cu un numar de stele important – sa aiba in centru aceste obiecte misterioase: gauri negre masive.

Cum au luat nastere? Procesul inca nu este pe deplin cunoscut, cum nu cunoastem inca bine rolul pe care aceste gauri negre l-ar putea avea in evolutia galaxiilor si a Universului.

In ciuda faptului ca gaurile negre au fost prevazute de teoria relativitatii generale a lui Einstein, teorie pusa la punct acum 100 de ani – in 1915,  nu avem inca o idee clara despre ca s-ar putea afla in interiorul acestor misterioase obiecte. La ce am putea sa ne asteptam? La o noua forma de materie, la un Univrs cu mai multe (sau mai putine!) dimensiuni sau chiar si la o poarta spre un alt Univers.

Descoperirea facuta de NuSTAR, cu ajutorul unoi noi detectoare de raze X cu energii mai mari, este din acest punct de vedere extrem de interesanta si utila, in asteptarea teoriei care sa dezlege misterul gaurilor negre.

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro