Els forats negres que il·luminen l’origen de l’univers

Els forats negres que il·luminen l’origen de l’univers

Recreació artística d’un quàsar, amb un forat negre supermassiu al centre. Imatge: Yoshiki Matsuoka

Un equip internacional d’astrònoms ha augmentat en un 600% el nombre d’objectes de l’espai primigeni coneguts fins ara

Els asteques creien que l’univers estava format per les restes del cos de Cipatcli

D’on venim? D’ençà que els primers Homo sapiens van ser conscients de si mateixos aquesta pregunta ha fascinat i preocupat. Un ou, voluntat divina o les restes encara vivents i afamades d’un monstre han estat algunes de les explicacions del passat. En els últims cent anys la ciència ha començat a poder respondre aquestes preguntes que abans era domini exclusiu de la fe. Actualment la teoria del Big Bang té el consens científic mundial i fins i tot ha pogut donar una edat aproximada a l’univers, uns 13.800 milions d’anys. Tot hi així molts dubtes romanen. Sí, hi ha consens en l’inici, però  encara queden molts forats per entendre com aquest univers primigeni va evolucionar a la forma actual.

Buscant l’objecte més antic de l’univers

Una de les iniciatives que vol posar una mica de llum a aquestes incògnites és la formada per l’equip internacional de 48 astrònoms liderats pel doctor Matsuoka. Els membres del grup pertanyen a  institucions tan diferents com l’Institut de Ciències del Cosmos de la UB (ICCUB), i l’insitut Maz Plank d’astronomia i les Universitats de Princeton, Tokio, d’Ehime i Tsing Hua unides per un objectiu comú: Descobrir l’objecte més antic de l’univers. De moment ja s’han descobert 83 forats negres actius que es van crear durant els primers mil milions de vida de l’espai. El que ha suposat un augment del 600 % dels objectes d’aquella època coneguts fins ara.

Hyper Suprime-Cam, segons una reproducció de l’observatori nacional del Japó

Per aconseguir-ho han utilitzat la nova tecnologia de la Hyper Suprime-Cam, aquest instrument muntat sobre el telescopi Subaru ofereix un camp de visió set vegades més gran que la superfície de la Lluna. Anteriorment tots els  objectes descoberts datats en aquest període havien estat excepcionalment lluminosos, es calculava que tenien una massa superior els 800 milions de Sols. La raresa actual d’aquests hípermega forats negres feia suposar que si eren els únics detectats, es percebia una visió parcial dels primers anys de l’univers. Era com intentar fer-se una idea de quants humans existeixen tenint només els registres dels campions olímpics.  El nou mètode d’observació ha permès  descobrir objectes de mides més “normals” i per tant obtenir una visió més acurada dels inicis de l’univers.

No suficients per a la reionització

Els cent quàsars identificats amb les dades del HSC. Les primeres set files presenten els nous 83 quàsars descoberts, i les altres dues, els disset que ja es coneixien. Imatge: Observatori Astronòmic Nacional de Japó.

Un dels misteris de la infància de l’univers que volien resoldre els investigadors amb aquest projecte era què va provocar que l’hidrogen de l’univers passés de ser neutre a reionitzar-se, o sigui, a dividir-se en protons i electrons. Els científics saben quan es va produir aquest canvi, però no el perquè. Una de les teories que hi havia sobre la taula és que fos provocat pels primers forats negres. Tanmateix el nombre de quàsars que ha obtingut aquesta investigació, 100,  són massa pocs i estan massa dispersos per haver generat l’energia necessària per activar aquest fenomen. A no ser que en un futur es descobreixin un nombre molt més significant de forats negres actius en l’univers primigeni s’haurà de descartar aquesta teoria.

Els quàsars o els forats negres que brillen

Recreació artistica del ULAS J1120+0641, el quasar més antic descobert de moment. Credit:ESO/M. Kornmesser

Els forats negres com es dedueix pel seu nom no emeten llum. La seva gravetat és tan potent que supera  la velocitat de la llum i per tant no podem veure res del que entra dintre seu. Tanmateix, sí que podem veure el que  envolta aquests fenòmens. Els forats negres no són aspiradors galàctics que absorbeixen tots els objectes de la galàxia que si acosten, sinó que depenen de la massa i la distància d’aquests poden crear orbites estables. Similars a les que tenen  els planetes del sistema solar amb el Sol. De fet hi ha  un forat negre al centre de cada galàxia descoberta. Alguns, com el resident a la nostra galàxia, estant inactius, tots els objectes que els rodegen tenen orbites estables.

Però l’univers està en constant expansió i moviment i per tant es produeixen col·lisions entre galàxies i nebuloses que trenquen aquest fràgil equilibri i llencen grans quantitats de pols intergalàctic cap al forat negre. Quan això passa diem que el forat negre es torna actiu o en un quàsar. El que veiem dels quàsars no és el forat negre en si, sinó la quantitat de partícules que hi cauen.  Com quan obres el tap de la banyera, aquestes partícules acceleren en una espiral cap el forat negre xocant entre elles i generant explosions d’energia que converteixen aquests forats negres en els objectes més brillants de l’univers.  

Per això són els candidats ideals per il·luminar l’inici dels temps

Leave a Comment

Your email address will not be published.

*