James Webb a găsit o "stea" ciudată la 13 miliarde de ani-lumină. Ce ascunde de fapt în mijloc

Telescopul spațial James Webb a fotografiat un obiect care emite lumină ca o stea, dar care ar putea fi de fapt o gaură neagră înfășurată în gaz dens. Descoperirea, botezată MoM-BH-1, vine dintr-o perioadă în care Universul avea doar 660 de milioane de ani și ar putea rezolva un mister vechi al astronomiei: cum au apărut atât de rapid găurile negre supermasive.

Obiectul se află în constelația Cetus, la miliarde de ani-lumină de Pământ. A fost depistat pornind de la o pată roșiatică extrem de strălucitoare, îngropată în arhivele vechi ale telescopului Webb. Nimeni nu căuta special acest obiect — a fost mai degrabă o urmă lăsată în date, pe care echipa a decis să o verifice.

Un obiect care nu se-ncadrează în nicio categorie cunoscută

Ce au observat cercetătorii? Lumină aproape în totalitate roșie, care dispare brusc sub o anumită lungime de undă. O combinație pe care astronomii spun că nu au mai văzut-o la nicio altă clasă de obiecte cosmice cunoscute până acum.

„Am descoperit un nou tip de obiect astrofizic, o stea cu gaură neagră", a explicat Rohan Naidu, cercetător la Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, parte din Massachusetts Institute of Technology.

Obiectul îmbină trăsături care, pe hârtie, nu ar trebui să coexiste: energia specifică găurilor negre și semnătura optică tipică unei stele. Ca dimensiune, întregul obiect ar încăpea în spațiul ocupat de Sistemul Solar. Iar energia eliberată e uluitoare — de aproximativ 100 de miliarde de ori mai mare decât cea produsă de orice stea cunoscută. O cifră care i-a obligat pe cercetători să caute altceva decât fuziunea nucleară, motorul obișnuit al oricărei stele.

Cum au dat de el astronomii

Echipa folosea Webb ca să studieze cele mai îndepărtate galaxii identificate vreodată. După ce au găsit galaxia MoM-z14, formată la doar 280 de milioane de ani după Big Bang, cercetătorii și-au extins căutarea și către alte obiecte neobișnuite din Universul timpuriu.

Așa au ajuns la MoM-BH*-1 — descris chiar de echipă drept cel mai roșu obiect din toată arhiva de imagini a telescopului. Simulările au exclus varianta unei stele gigantice alimentate prin fuziune nucleară. Scenariul care se potrivește cel mai bine cu ce au văzut: o gaură neagră îmbrăcată în straturi extrem de dense de gaz, care produce aspectul strălucitor al unei stele, deși energia reală vine din materia care se prăbușește spre gaura neagră.

De ce contează pentru toată astronomia

Webb a mai fotografiat, în imaginile lui din Universul timpuriu, numeroase obiecte compacte și foarte roșii, poreclite de astronomi „Little Red Dots". Dacă ipoteza legată de MoM-BH*-1 se confirmă, o parte însemnată dintre aceste puncte roșii ar putea avea aceeași natură.

Miza e una dintre marile probleme nerezolvate ale astronomiei moderne: cum au reușit găurile negre supermasive să apară atât de rapid, la puțin timp după Big Bang. Aceste monștri cosmici stau azi în centrul majorității galaxiilor — inclusiv al Căii Lactee — și masa lor influențează direct evoluția galaxiei din care fac parte.

Naidu crede că „stelele cu găuri negre" ar putea fi tocmai etapa timpurie, lipsă până acum, din povestea creșterii găurilor negre supermasive. O gaură neagră aflată în mijlocul unui nor dens de gaz ar putea crește extrem de rapid și, în timp, ar putea deveni nucleul unei găuri negre supermasive. Rămâne, pentru moment, o ipoteză susținută de observații și simulări — nu o certitudine.

Cercetătorii cred că aceste obiecte ar fi putut influența și ritmul în care se nasc stelele în galaxiile din jurul lor, la fel ca momentul în care acest proces încetinește sau se stinge de tot. Studiul complet, cu observațiile și interpretarea din spatele lui MoM-BH-1, a fost publicat în revista Nature.