Găurile negre „flămânde” din Univers, amenințate de „foamete”

Astronomii au elucidat misterul „găurilor negre înfometate” din Univers: lipsa de “combustibil” le-a încetinit creșterea spectaculoasă. Un nou studiu, publicat în revista The Astrophysical Journal, oferă o explicație pentru încetinirea creșterii găurilor negre supermasive, fenomene cosmice cu o influență majoră asupra evoluției galaxiilor. Rezultatele cercetării arată că aceste entități cosmice nu mai au acces la cantitatea de “hrană” necesară pentru a continua să crească în ritmul susținut din trecut.

De ce s-au oprit „uriașii” cosmici

Găurile negre supermasive, adăpostite în centrul majorității galaxiilor, au capacitatea de a absorbi materia din jurul lor, crescând dramatic. Creșterea lor, remarcabilă în primele miliarde de ani după Big Bang, a încetinit considerabil în ultimii 10 miliarde de ani. Oamenii de știință au considerat inițial că acest lucru se datorează fie faptului că mai puține găuri negre se “hrănesc” astăzi, fie unui factor extern care limitează creșterea lor. Studiul recent, realizat pe baza datelor de la mai multe telescoape cu raze X, sugerează o altă explicație.

Conform constatărilor, scăderea cantității de gaz rece disponibil, începând de acum aproximativ 10 miliarde de ani, a fost factorul determinant. „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. Acesta a adăugat că „Ceea ce m-a surprins cel mai mult este că am reușit să izolăm cauza principală, există într-adevăr un motiv dominant, nu un amestec complicat de factori”.

Metodologia cercetării: un model de tip „tort de nuntă”

Pentru a înțelege modul în care găurile negre cresc și a afla de ce au încetinit, cercetătorii au analizat date provenite de la telescoapele Chandra X-ray Observatory, XMM-Newton și eROSITA. Echipa a utilizat date din nouă studii extragalactice, structurate într-un model de tip „tort de nuntă”. Acesta a combinat observații largi, dar superficiale, cu observații foarte profunde pe regiuni mici.

Radiația X a fost utilizată ca principal indicator al creșterii găurilor negre, datorită contrastului său ridicat față de lumina stelelor și capacității de a penetra prin gaz și praf. Studiul a analizat observații pe mai multe lungimi de undă pentru 1,3 milioane de galaxii și 8.000 de găuri negre supermasive active. Au fost testate trei ipoteze principale: dacă găurile negre consumă mai puțină materie, dacă sunt mai mici sau dacă sunt mai puține.

Viitorul găurilor negre

Scăderea ratei de creștere a găurilor negre, de aproximativ 22 de ori, este un semnal al schimbărilor profunde în Univers. Deși studiul nu explică ritmul extrem de rapid de creștere din Universul timpuriu, el acoperă cea mai mare parte a istoriei cosmice, aproximativ 75%. Cercetările viitoare vor explora populații mai mari de găuri negre și vor folosi observații suplimentare în raze X și pe mai multe lungimi de undă.

Conform concluziilor, epoca în care găurile negre creșteau rapid a apus. Astfel, „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”, a precizat Fan Zou.