Galaxiaren erdialdean milaka zulo beltz daudela kalkulatu dute

Juanma Gallego

Hamabi zulo beltz bitar antzemateko gai izan dira astrofisikariak, estruktura horiek sortzen dituzten X izpien analisiari esker. Ondorioztatu dutenez, gure galaxiaren erdialdetik gertu milaka zulo beltz egon daitezke.

X izpien bidezko astronomiak izugarrizko aurrerapena egin du azken urteetan. Duela lauzpabost hamarkada, diziplina hori martxan jarri zenean, astrofisikariek izugarrizko trikimailuak egin behar zituzten espaziotik datorren argi espektroaren eremu hori behatu ahal izateko. Ikerketa arlo berriaren hastapenetan, batez ere globo estratosferikoak erabiltzen zituzten. Atmosferak (zorionez) X izpiak xurgatzen dituenez, ezinbestekoa da atmosferaren eraginetik kanpo egotea behaketak egin ahal izateko.

Gaiaren inguruan Walter Lewinek For the love of physics liburuan kontatutakoa zeharo argigarria da. Globoak oso garestiak ziren, eta Esne Bidearen erdialdean sortzen ziren X izpien isuriak antzemateko Hego Hemisferiora jo behar zuten -Lewinen kasuan, AEBetatik Australiara-. Globoei jarraipen etengabea egin behar zieten, batzuetan hegazkinez, eta gero lurrean onik berreskuratu behar zituzten. Ahalegin hauek guztiak egin ostean, gainera, batzuetan datuak betiko galtzen ziren.

Satelite artifizialen garapenak teknika izugarri erraztu zuen, eta denborarekin, gainera, X izpien jarraipena egiteko beren-beregi prestatutako behatoki bat martxan jarri zen: Chandra espazio behatokiari esker, X izpien isuriak zehaztasun handiarekin ikertzeko aukera dago orain.

Behatoki horren bitartez eskuratutako datuak erabili dituzte orain aurkikuntza nabarmena egiteko. Ikertzaile talde batek Nature aldizkarian proposatutakoaren arabera, Esne Bidearen erdialdean milaka zulo beltz egon daitezke. Aurkikuntza hori egiteko, X izpien ikerketa funtsezkoa izan da.

Modu teorikoan bada ere, aurretik ere zientzialariek aurreikusia zuten galaxia handien erdian dauden zulo beltz supermasiboen inguruan beste zulo beltz txikiagoak egon behar direla. Hala ere, orain arte ezinezkoa izan da horien antzematea.

Gure galaxiaren kasuan, erdialdeko zulo beltzak Sagittarius A* izena du. Berez, Esne Bidearen erdian kokatuta dagoen irrati iturria da hori, baina zientzialariek uste dute estruktura horren barruan zulo beltz supermasiboa dagoela. Orain, zulo horren inguruan beste hamabi zulo beltz bitar daudela ikusi dute, eta horrek bidea eman die ikertzaileei pentsatzeko 10.000 zulo beltz baino gehiago egon daitezkeela galaxiaren erdialdetik parsec bateko erradio batean (3,3 argi urte inguru).

Berez, zulo beltzek dentsitate infinitua duen puntu batean –singularitate batean, fisikarien esanetan- bilduta dute materia. Singularitate horren inguruan grabitatea hain da handia ezen argia ere ezin baitaiteke atera. Horregatik, inguruan duten materiaren arabera identifikatu ohi dira berez “ikusezinak” diren estruktura horiek. Normalean gasez eta hautsez osatutako diskoak dituzte inguruan biraka, eta materia hori zuloan erortzen den aldiro materia beroa edota erradiazioa ateratzen dira zulo beltzetik.

Zulo beltz bitarrak zulo beltz batek eta izar batek osatutako estrukturak dira. Zuloek izarren gasa xurgatzen dute, eta prozesuan izarrek X izpiak isurtzen dituzte. Zulo beltz bitarren eta ohiko zulo beltzen arteko balizko proportzio bat kontuan hartuta, astrofisikariek kalkulatu dute galaxiaren erdialdean egon daitekeen zulo beltzen kopurua.

Hamabi zulo beltz antzematea lortu badute ere, euren banaketa aztertuta 300-500 zulo beltz bitar egon zitezkeela kalkulatu dute. 100 zulotatik 5 zulo bitar direla kalkulatuz gero, orotara 6.000-10.000 zuloko kopurua ateratzen da.

Galaxien osaketari buruz zabalduen dagoen teoria berresteko aukera eman die aurkikuntzak. Teoria horren arabera, gure galaxia sortu zenetik, Sagittarius A* zulo supermasiboaren inguruan dagoen gasezko eta hautsezko haloak izar erraldoi ugari “elikatu” zituen, eta, behin haien erregaia bukatuta, izar horiek zulo beltz bihurtu ziren.

Ikerketaren erronka handienetako bat izan da bereiztea zulo beltzetatik datozen X izpiak eta beste iturrietatik datozenak; kasurako, izar nano zurietatik edo neutroi izarretatik. Kontuan izanda, gainera, galaxiaren erdiko aldea dentsitate handiko eremua dela, eta Lurretik distantzia itzeletara dagoela.

Columbiako Unibertsitateko (AEB) Charles Hailey astrofisikariak gidatu du ikerketa. Hala azaldu du lanaren ekarpena. “Zulo beltz supermasiboak zulo beltz txikiekin nola elkar eragiten duten ikertzeko Esne Bidea baino ez daukagu eskura. Izan ere, beste galaxietan elkarrekintza horiek ikusteko biderik ez dugu. Nolabait esateko, hau da fenomenoa ikertzeko daukagun laborategi bakarra”, azaldu du astrofisikariak ohar batean.

Etorkizunari begira, Haileyk berak aldarrikatu du orain egindako kalkulua baliagarria izan daitekeela urte gutxi barru gero eta modu finagoan garatzea espero den teknika bat hobetzeko: grabitazio-uhinen bitartezko astronomia fintzeko, hain zuzen. “Ohiko galaxia batean dauden zulo beltzen kopurua jakinda, errazagoa izango da jakitea zenbat grabitazio-uhin lotuta egon daitezke zulo beltzei”.

Erreferentzia bibliografikoa

Charles J. Hailey et al. A density cusp of quiescent X-ray binaries in the central parsec of the Galaxy. Nature 556, 70–73 (2018). DOI:10.1038/nature25029

Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.