Colaborarea ETH, care foloseşte o serie de telescoape care împânzesc globul terestru, a reuşit să obţină imaginea extrem de clară a jetului de plasmă emis de materia devorată de o enormă gaură neagră situată într-un Quasar îndepărtat.

În centrul multor (poate chiar toate) galaxii se găsesc găuri negre enorme, cu mase de milioane sau chiar miliarde de ori cea a Soarelui. Aceste găuri negre devorează stelele, gazul şi praful care orbitează în jurul lor şi pe care reuşesc să le captureze cu fatala lor atracţie gravitaţională. Găurile negre însele nu emit lumină, tocmai de aceea sunt denumite găuri negre, întrucât atracţia gravitaţională este atât de intensă încât şi lumica „cade” înapoi în gaura neagră nereuşind să iasă din aceasta. Din acest motiv găurile negre pot fi studiate doar prin radiaţia generată de obiectele capturate de aceşti monştri sau prin undele gravitaţionale care iau naştere atunci când un sistem de două găuri negre care se rotesc una în jurul celeilalte se contopesc într-o gaură neagră mai mare.

Recent, colaborarea ETH (Event Hotizon Telescope) a reuşit să obţină imaginea unui jet de plasmă emis de materia care este capturară de o enormă gaură neagră situată în centrul galaxiei 3C279 – care este un quasar situat la circa 5 miliarde de ani lumină faţă de noi. Această galaxie are în centrul ei o gaură neagră cu masa de aproximativ un miliard de ori cea a Soarelui. Cercetătorii din ETH au folosit o metodă extrem de originală, şi anume interferenţa cu o bază foarte lungă (VLBI – Very Long Baseline Interferometry), prin utilizarea datelor obţinute de la telescoape care împânzesc globul terestru: Alma şi Apex, de la  European Southern Observatory (ESO), Iram, James Clerk Maxwell Telescope, Large Millimeter Telescope, Submillimeter Array, Submillimeter Telescope şi South Pole Telescope. Aceste telescoape sunt folosite în cadrul proiectului ETH precum un singur telescop mare cât Pamântul.

Cercetătorii din cadrul ETH au prezentat studiul realizat asupra găurii negre 3c279 într-un articol publicat recent în revista Astronomy and Astrophysics.

Astfel, s-a reuşit obţinerea unei imagini extrem de clare a jetului de plasmă emis din apropierea găurii negre. Acesta este un jet cu viteze relativiste – adică apropiate de cea a luminii, ceea ce demonstrează energia extremă generată în apropierea găurii negre de către materia capturată de aceasta. Această materie este ionizată, adică electronii şi nucleele atomilor se separă, ceea ce face astfel încât să fie generate câmpuri electromagnetice extrem de intense în care iau naştere aceste jeturi de plasmă care se extind pe distanţe de mii sau chiar milioane de ani lumină faţă de gaura neagră.

ETH a obţinut o imagine foarte clară a jeturilor generate cu o rezoluţie mai bună de un an lumină, în urma analizei datelor obţinute în 2017. Cercetătorii au putut vedea cum jetul de plasmă, pe care se aşteptau să-l vadă ca fiind drept, are de fapt o formă răsucită. Ba mai mult, pe lângă structura care se îndreaptă dinspre gaura neagră spre exterior, se văd structuri perpendiculare pe jetul principal, care ar putea fi generate de discul materiei capturate de gaura neagră. Studiind imaginea de-a lungul mai multor zile s-a putut observa cum structura jeturilor se schimbă, ceea ce din nou ar putea fi legat de rotaţia discului de materie capturată de monstrul din interior. Până în prezent acest proces nu a fost studiat în mod direct, ci doar cu ajutorul unor simulări pe calculator, deci imaginile obţinute sunt extrem de importante pentru confirmarea teoriilor care stau la baza studiului găurilor negre.

ETH avea în plan o nouă campanie de măsurători în martie-aprilie 2020; din cauza pandemiei COVID-19 însă, aceasta a fost anulată şi se aşteaptă să fie reprogramată de îndată ce va fi posibil cu obiectivul de a studia mai bine găurile negre cosmice şi de a reuşi să se obţină mai multe imagini ale acestora care să ne ajute să le descifrăm misterul.

[Articol scris de Cătălina Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi Luminiţa Costea, profesor la Colegiului Naţional “Mihai Viteazul”, Sfântu Gheorghe]