Două găuri negre supermasive, de 1,5 miliarde și de 400 de milioane de mase solare, se hrăneau una lângă alta la doar 900 de milioane de ani după Big Bang. Astronomii au găsit cea mai veche pereche compactă de quasari, pe care teoriile actuale nu o pot explica.
Echipa de astronomi a identificat cea mai îndepărtată și, prin urmare, cea mai veche pereche compactă de quasari cunoscută. Sistemul, catalogat J1602+4228AB, este văzut așa cum arăta la circa 900 de milioane de ani după Big Bang. Rezultatul a fost publicat în The Astrophysical Journal Letters și anunțat pe 10 noiembrie de NSF NOIRLab. Studiul a fost condus de Silvia Onorato, cercetătoare postdoctorală la NOIRLab.
Perechea are și un nume hawaiian, Nāpōwawāʻenakaulua, creat de Larry Kimura, profesor la Ka Haka ʻUla O Keʻelikōlani, prin programul A Hua He Inoa. Numele se traduce, aproximativ, prin „două corpuri cerești de întuneric puternic și fără fund, în strălucirea căldurii”. El continuă seria unor obiecte botezate de același program: Pōwehi, prima imagine a unei găuri negre, din 2019, și Pōniuāʻena, cel mai îndepărtat quasar la acea dată, din 2020.
Un quasar este o gaură neagră supermasivă care înghite activ gaz și stele din jur. O parte din materia căzută se transformă în energie, iar gaura neagră poate străluci mai tare decât toate stelele galaxiei-gazdă.
De ce perechile de quasari sunt rare
Astronomii se așteaptă ca ciocnirile dintre galaxii să apropie găurile negre, deci perechile ar trebui să fie frecvente. Totuși, ele sunt greu de găsit din trei motive. Faza în care o gaură neagră strălucește ca un quasar durează relativ puțin, obiectele foarte îndepărtate sunt slabe pentru telescoapele de la sol, iar la distanțe atât de mici cei doi membri ai perechii abia se pot despărți.
Nāpōwawāʻenakaulua este doar a treia pereche de quasari cunoscută din „zorii cosmici”, perioada în care s-au format primele stele, galaxii și găuri negre. Cele două componente se află la aproximativ 18.100 de ani-lumină una de alta, cam o cincime din diametrul Căii Lactee, ceea ce face din ea și cea mai compactă pereche găsită în această epocă.
Cum a fost găsită, după 22 de ani
Povestea începe în 2004, când Xiaohui Fan, de la University of Arizona, a descoperit quasarul, încă necunoscut ca pereche. În 2009, echipa lui a folosit telescopul Hubble ca să verifice dacă imaginea putea fi o lentilă gravitațională, adică un singur quasar văzut de două ori. Datele au fost neconcludente, iar întrebarea a rămas fără răspuns aproape 15 ani.
Răspunsul a venit din sondajul Aether al telescopului James Webb, condus de Emanuele Paolo Farina, de la NSF NOIRLab/Gemini. Sondajul a strâns 200 de quasari, adică 43% dintre cei cunoscuți din acea epocă. La inspecția vizuală a datelor, echipa a observat că J1602+4228A are un companion, J1602+4228B. Instrumentul GNIRS de la telescopul Gemini North, de pe Maunakea, a separat cele două obiecte, deși companionul e atât de slab încât observarea lui de la sol ar fi trebuit să fie aproape imposibilă. Datele au fost strânse în doar două nopți, cu un cer neobișnuit de curat.
Rămâne totuși o rezervă. Cu instrumentul GMOS, echipa a verificat dacă obiectul mai slab ar putea fi doar o imagine creată de o lentilă gravitațională aflată în față. Diferențele dintre formele spectrelor celor doi quasari o fac să favorizeze ideea unei perechi reale, dar excluderea definitivă a lentilei cere un model de lentilă.
O enigmă pentru teoriile despre găurile negre
Cele două găuri negre au circa 1,5 miliarde și 400 de milioane de mase solare, valori comparabile cu cele din Universul de azi, deși Universul avea mai puțin de o zecime din vârsta actuală. Onorato spune că nu există o explicație teoretică definitivă nici pentru un singur astfel de quasar atât de timpuriu, darămite pentru doi.
Echipa propune că perechea ar putea marca un vârf extrem al densității materiei din Universul timpuriu, unde interacțiunile dintre galaxii ar fi hrănit atât formarea de stele, cât și creșterea rapidă a găurilor negre. Explicația completă rămâne însă necunoscută. Onorato numește sistemul un laborator pentru studiul felului în care s-au asamblat primele galaxii masive și găurile lor negre centrale.
Astronomii au găsit cea mai veche pereche compactă de quasari cunoscută: două găuri negre foarte masive, care se hrăneau una lângă alta la 900 de milioane de ani după Big Bang. Descoperirea nu rezolvă enigma creșterii lor atât de rapide, ci o adâncește.
Sursă: S. Onorato (autor principal, NSF NOIRLab/International Gemini Observatory), E. P. Farina, R. Decarli, K. Protušová, E. Pizzati, D. Pelliccia, D. S. Chu, L. L. Kimura, L. Lozi, E. Peavy, F. Arrigoni-Battaia, E. Bañados, A. J. Barth, S. Belladitta, M. Bischetti, S. E. I. Bosman, H. Choi, T. Costa, A. Eilers, X. Fan, S. Gallerani, T. R. Geballe, A. J. Gloudemans, E. Kim, B. C. Lemaux, W. Liu, Y. Matsuoka, C. Mazzucchelli, A. Nitta, J. Schindler, A. W. Stephens, H. Suh, F. Walter, F. Wang, J. Yang, „Nāpōwawāʻenakaulua: a close quasar pair at cosmic dawn in the Aether survey”, The Astrophysical Journal Letters, DOI: 10.3847/2041-8213/aeb11f. Comunicate: NSF NOIRLab, 10 noiembrie 2026, University of Arizona.
Lasă un răspuns