O gaură neagră aflată la 12.000 de ani-lumină își îndreaptă jetul spre Pământ

O gaură neagră situată la aproximativ 12.000 de ani-lumină de Pământ emite un jet de plasmă cu o viteză apropiată de cea a luminii, iar jetul este orientat aproximativ în direcția noastră. Sistemul, o stea binară învăluită în praf, cunoscută doar după numele său de catalog IRAS 18293-0941, reprezintă cel mai convingător caz de „microblazar” descoperit până acum: o versiune la scară stelară a blazarilor care strălucesc în nucleele galaxiilor îndepărtate.

Acest lucru contează din două motive. Până acum, fiecare blazar cunoscut se afla la milioane sau miliarde de ani-lumină distanță, așa că unul în miniatură, în interiorul Căii Lactee, este un laborator chiar lângă noi. Iar echipa din spatele descoperirii susține că al doilea jet al sistemului, cel îndreptat în direcția opusă nouă, se lovește de un nor de gaz, unde ar putea accelera particule până la aproximativ un milion de miliarde de electronvolți, de peste o sută de ori mai mult decât energia fasciculelor de protoni din Large Hadron Collider.

Microquasarurile, sisteme binare în care o gaură neagră sau o stea neutronică extrage gaz de la o stea companion și aruncă o parte din el înapoi sub forma a două jeturi înguste, sunt cunoscute de zeci de ani. Atunci când un astfel de jet este orientat aproape de linia noastră de vedere, relativitatea face ca jumătatea care se îndreaptă spre noi să pară mult mai strălucitoare, în timp ce jumătatea care se îndepărtează aproape că dispare. Acest efect, numit amplificare Doppler, este ceea ce face blazarii atât de luminoși. O versiune galactică fusese prezisă de mult timp, dar fiecare candidat anterior s-a prăbușit la o examinare mai atentă.

Cum s-a ascuns un jet în spatele unui zid de praf

„Se află în spatele atât de mult praf, încât este practic invizibil în imaginile optice standard”, a declarat autorul principal Josep Martí de la Universitatea din Jaén, Spania. Obiectul fusese semnalat ca o posibilă binară de raze X și apoi, în cuvintele sale, „catalogat cu zeci de ani în urmă și apoi cam uitat”.

Lumina radio, care traversează praful, l-a dat de gol. Imaginile de sondaj realizate la intervale de ani diferiți au arătat toate un nucleu compact și un singur lob pe o parte, fără nimic pe cealaltă: semnul unui jet constant, nu al unei erupții izolate.

Imaginile de arhivă de la Very Large Array și o observație de opt ore cu European VLBI Network, care leagă antenele radio de pe continente diferite într-un singur telescop virtual, au urmărit același jet unilateral de la cele mai mici scări până la lob. Jetul care se apropie este de cel puțin 26 de ori mai strălucitor decât orice urmă a geamănului său, ceea ce necesită un gaz care se mișcă mai repede de două treimi din viteza luminii, la aproximativ 48 de grade de linia noastră de vedere. La o viteză ilustrativă de trei sferturi din viteza luminii, unghiul iese la aproximativ 26 de grade.

Testul decisiv a fost poziția. Poziția radio a jetului, măsurată cu o precizie de miimi de secundă de arc, se potrivește cu poziția stelei determinată de satelitul Gaia al Agenției Spațiale Europene, eliminând astfel impostorul obișnuit: o galaxie activă îndepărtată aflată în spatele unei stele din Calea Lactee. Acest lucru, a spus Benito Marcote de la Joint Institute for VLBI ERIC din Țările de Jos, „a confirmat: jetul aparține sistemului stelar”.

Monitorizarea optică de la telescoapele spaniole și de la Zwicky Transient Facility a găsit o oscilație a luminozității de doar 0,02 magnitudini, care se repetă la fiecare 11,38 zile, perioada orbitală a perechii. O oscilație atât de mică, fără eclipse, înseamnă că vedem orbita aproape frontal, înclinată la aproximativ 20 de grade. Jeturile lansate perpendicular pe această orbită ar trebui să fie îndreptate aproape de noi, exact așa cum spun datele radio. Spectrele de la Calar Alto indică o stea companion fierbinte, un gigant sau supergigant masiv, care pierde gaz cu o viteză de 300 până la 400 de kilometri pe secundă, într-un înveliș de praf.

Celălalt jet lovește un nor

Jetul îndreptat spre noi întâlnește gaz rarefiat și se extinde într-o bulă largă și slabă. Jetul care se îndepărtează rămâne îngust până când se ciocnește de material dens aflat la zeci de parseci distanță (un parsec are aproximativ 3,26 ani-lumină). Acolo, imaginile radio de la rețeaua MeerKAT din Africa de Sud arată un punct fierbinte compact, înconjurat de hidrogen strălucitor și praf cald: un front de șoc, asemănător undei de la prova unei nave.

Sondajele de monoxid de carbon plasează un nor molecular mare de-a lungul acelei linii de vedere, la aceeași distanță, 3,6 kiloparsec, ceea ce duce echipa la cifra de 12.000 de ani-lumină. Punctul fierbinte se suprapune, de asemenea, cu LHAASO J1831-1007u*, o sursă de raze gamma de peste 100 de teraelectronvolți, detectată de Large High Altitude Air Shower Observatory din China.

„Eleganța constă în faptul că motorul accelerator și ținta sunt două obiecte diferite, aflate la zeci de parseci distanță”, a spus coautorul Pedro Luque-Escamilla de la Universitatea din Jaén. În modelul echipei, protonii accelerați de jet scapă în nor și se ciocnesc cu gazul său, producând particule de scurtă durată numite pioni, care se descompun în razele gamma pe care le vede LHAASO. Construit în jurul unei găuri negre de 10 mase solare care se hrănește cu o viteză furioasă, modelul reproduce lumina sistemului, de la undele radio până la cele mai înalte energii gamma.

Cum se compară

Blazarii din alte galaxii sunt alimentați de găuri negre supermasive, cu mase de milioane până la miliarde de sori, iar chiar și unul dintre cei mai apropiați, Markarian 421, se află la aproximativ 400 de milioane de ani-lumină distanță. IRAS 18293-0941 este alimentat de o gaură neagră modelată la aproximativ 10 mase solare și se află la mai puțin de jumătate din distanța față de noi decât gaura neagră din centrul Căii Lactee, Sagittarius A*, care este la aproximativ 26.000 de ani-lumină distanță.

Candidații anteriori nu s-au menținut niciodată. V4641 Sagittarii nu avea un jet constant și o măsurătoare independentă a orientării sale, iar binara cu gaură neagră 4U 1543-47 a produs un jet unilateral înclinat la mai puțin de 27 de grade față de linia noastră de vedere doar în timpul unei erupții. IRAS 18293-0941 are un jet care arată la fel de-a lungul anilor de sondaje, plus o orbită a cărei înclinare poate fi măsurată separat, combinația pe care astronomii o folosesc pentru a clasifica blazarii.

Sistemul se alătură, de asemenea, unei liste tot mai mari de microquasaruri legate de cea mai energetică lumină din galaxie. Observatoarele de raze gamma au legat recent SS 433 și V4641 Sagittarii de emisia ultra-înaltă de energie, adăugând dovezi că rămășițele de supernovă nu sunt singurii acceleratori majori de particule din Calea Lactee.

Ce nu rezolvă

Articolul în sine numește IRAS 18293-0941 un „candidat convingător de microblazar galactic”, nu un caz închis.

Gaura neagră nu a fost cântărită. Cifra de 10 mase solare este o presupunere a modelului, iar tipul stelei companion este incert: praful ascunde lumina stelară atât de puternic, încât o variabilă albastră luminoasă, un tip mai rar și instabil de stea masivă, nu poate fi exclusă.

Distanța este un al doilea punct slab. Gaia a returnat o paralaxă formal negativă, care nu oferă o distanță utilizabilă, iar studiile mai vechi plasau sistemul la 8 până la 9 kiloparsec, de peste două ori mai departe. Cifra de 12.000 de ani-lumină presupune că jetul lovește într-adevăr norul la 3,6 kiloparsec.

Lipsește, de asemenea, o caracteristică clasică a blazarilor: pâlpâirea rapidă. Echipa nu a găsit nicio variație optică în decurs de o oră, până la 0,01 magnitudini, și susține că învelișul de praf netezește schimbările rapide, o explicație plauzibilă care trebuie încă testată.

În cele din urmă, legătura cu razele gamma se bazează pe poziție și modelare. LHAASO J1831-1007u* a fost legată anterior, în mod provizoriu, de alte obiecte din aceeași regiune aglomerată, iar viteza și unghiul jetului sunt limite, nu măsurători directe.

Întrebări frecvente despre microblazar

Ce este un microblazar?

Un microblazar este un microquasar al cărui jet este orientat aproape de linia noastră de vedere. Este un sistem binar în care o gaură neagră de masă stelară sau o stea neutronică se hrănește cu o stea companion și lansează jeturi. Deoarece jetul se îndreaptă aproximativ spre noi, relativitatea îl face să pară mai strălucitor, la fel ca în cazul blazarilor gigantici din galaxiile îndepărtate.

Este un jet de gaură neagră îndreptat spre Pământ periculos?

Nu. IRAS 18293-0941 se află la aproximativ 12.000 de ani-lumină distanță, iar jetul îndreptat spre noi se extinde într-o bulă largă și slabă, aproape de sursa sa. Ceea ce ajunge pe Pământ este o emisie radio slabă, raze X și raze gamma pe care numai observatoarele sensibile le pot detecta.

Cât de departe este IRAS 18293-0941?

Echipa estimează aproximativ 3,6 kiloparsec, adică aproximativ 12.000 de ani-lumină, pe baza norului molecular pe care jetul său pare să îl lovească. Aceasta este mai puțin de jumătate din distanța până la centrul Căii Lactee, deși estimările mai vechi îl plasau de peste două ori mai departe.

Care este diferența dintre un microquasar și un blazar?

Ambele sunt jeturi provenite de la o gaură neagră care se hrănește. Un blazar este alimentat de o gaură neagră supermasivă din nucleul unei galaxii, cu o masă de milioane sau miliarde de sori, iar jetul său este îndreptat spre noi. Un microquasar este alimentat de o gaură neagră sau o stea neutronică de câteva mase solare, într-un sistem binar. Un microblazar combină cele două: un microquasar al cărui jet este orientat întâmplător spre noi.

Studiul, realizat de o echipă din Spania, Țările de Jos și Argentina, a fost postat ca preprint pe 1 septembrie 2026 și acceptat de Astronomy & Astrophysics; Școala de Cercetare în Astronomie a Țărilor de Jos l-a anunțat pe 22 septembrie. Se bazează pe o sesiune a European VLBI Network desfășurată pe 26 mai 2024, pe monitorizarea optică pe parcursul anului 2024 și pe spectrele de la Calar Alto de la mijlocul anului 2025. Urmează urmărirea țintită a locului coliziunii. „Planificăm mai multe observații ale punctului fierbinte unde lovește jetul”, a spus Marcote.

Referință: Martí et al., „A Galactic microblazar as a potential accelerator of ultra-high-energy particles,” Astronomy & Astrophysics, 2026. DOI: 10.1051/0004-6361/202661105

Etichete: știri, Milky Way, găuri negre, IRAS 18293-0941, LHAASO, microblazar