NASA dezvăluie misterul „Cheii Sol” din spațiul cosmic

Astronomii au utilizat Observatorul de raze X Chandra al NASA pentru a analiza în detaliu cauza unei formațiuni remarcabile de unde radio, pe care au poreclit-o „Cheia Sol” (Treble Clef), datorită formei sale distincte care seamănă izbitor cu simbolul muzical. Cercetătorii au descoperit că această structură este, cel mai probabil, rezultatul unei erupții masive provenite de la o gaură neagră supermasivă, urmată de o coliziune violentă între două roiuri de galaxii. Studiul, condus de Andrea Botteon de la Institutul Național de Astrofizică (INAF) din Italia, a fost publicat recent în prestigioasa revistă Astronomy & Astrophysics.

Identificarea originii acestei structuri a fost o provocare majoră pentru comunitatea științifică. Dificultatea a provenit din poziționarea „Cheii Sol”, care se află aproape direct în spatele planului galaxiei noastre, Calea Lactee. Din această perspectivă terestră, stelele, gazul și praful cosmic din propria noastră galaxie blochează în mare măsură vizibilitatea. Totuși, prin utilizarea unor telescoape avansate, capabile să „privească” prin acest material interferent, echipa de cercetători a reușit să identifice mecanismele fizice responsabile pentru această structură rară.

Tehnologia din spatele descoperirii cosmice

Pentru a străpunge bariera de praf și gaz a Căii Lactee, cercetătorii au apelat la o combinație de date colectate de mai multe instrumente de înaltă precizie. Observatorul Chandra al NASA și telescopul german eROSITA (Extended RÖntgen Survey with an Imaging Telescope Array) au detectat prezența unui gaz difuz și extrem de fierbinte în locația „Cheii Sol”. Această semnătură termică a demonstrat că obiectul este găzduit de un roi de galaxii. Mai mult, analiza datelor a relevat faptul că nu avem de-a face cu o structură statică, ci cu două roiuri de galaxii aflate în plin proces de fuziune.

Roiurile de galaxii reprezintă unele dintre cele mai mari structuri din universul cunoscut. Acestea conțin sute sau chiar mii de galaxii individuale, legate prin gravitație, și rezervoare uriașe de gaz supraîncălzit la temperaturi de milioane de grade. În noua imagine compozită prezentată de NASA, acest gaz fierbinte este reprezentat în nuanțe de albastru și violet. Datele radio, care dezvăluie forma propriu-zisă a „Cheii Sol”, sunt afișate în culoarea roșu aprins (sau roz neon în reprezentările vizuale) și provin de la LOFAR (LOw Frequency ARray), o rețea vastă de radiotelescoape situată în Europa. Imaginea este completată de date în infraroșu de la Telescopul Infraroșu al Regatului Unit (UKIRT), care apar sub formă de puncte albe, reprezentând stelele și galaxiile din fundal.

Un proces cosmic în două etape

Autorii studiului au concluzionat că „Cheia Sol” s-a format printr-un proces complex, desfășurat în două etape distincte. Prima etapă a început cu o erupție energetică timpurie de la o gaură neagră supermasivă situată în centrul unuia dintre roiurile de galaxii. Această explozie a propulsat nori de particule încărcate și câmpuri magnetice în spațiul intergalactic la viteze apropiate de cea a luminii. Acest fenomen a creat un „crescendo cosmic”, producând inițial unde radio strălucitoare care, în timp, s-au estompat pe măsură ce particulele și-au pierdut energia.

Cea de-a doua etapă a intervenit atunci când cele două roiuri de galaxii s-au ciocnit. Această coliziune masivă a comprimat și reenergizat norul de particule preexistent. Undele de șoc rezultate din impact — similare cu boom-urile sonice produse de avioanele supersonice — au acționat ca un catalizator, făcând ca norul să strălucească din nou în spectrul radio. Această reenergizare a oferit structurii luminozitatea și forma spectaculoasă pe care o observăm astăzi.

Analiza asimetriei și dinamica coliziunii

Pentru a confirma ipoteza coliziunii, echipa condusă de Andrea Botteon a utilizat o tehnică specială de procesare a imaginilor furnizate de Chandra. Aceștia au examinat gradul în care gazul fierbinte al roiului deviază de la o formă simetrică. În mod normal, gazul dintr-un roi stabil este distribuit simetric, având o formă aproximativ ovală. Cercetătorii au eliminat matematic această formă ovală simetrică din imaginea originală de raze X pentru a vedea ce rămâne.

Rezultatul, numit „imagine reziduală”, a arătat că emisia de raze X este cea mai intensă în părțile stângă și dreaptă ale centrului roiului și cea mai slabă în mijloc. Această distribuție indică faptul că impactul dintre cele două roiuri a avut loc pe o axă orizontală (stânga-dreapta din perspectiva observatorului). Oamenii de știință estimează că această coliziune directă a avut loc în urmă cu câteva sute de milioane de ani, iar în prezent, cele două roiuri au trecut unul prin celălalt și se îndepărtează.

Pareidolia: Muzica sferelor în interpretare umană

Deși asemănarea cu o cheie sol este izbitoare, cercetătorii subliniază că aceasta este un caz clasic de pareidolie. Pareidolia este fenomenul psihologic prin care mintea umană tinde să perceapă forme familiare sau modele recognoscibile în date aleatorii sau naturale (cum ar fi vederea unor fețe în nori). Din punct de vedere științific, nu există nicio legătură între dinamica fluidelor galactice și notația muzicală terestră. Totuși, astfel de porecle ajută la identificarea și popularizarea obiectelor cerești complexe.

Programul Chandra este gestionat de Centrul de Zbor Spațial Marshall al NASA din Huntsville, Alabama. Operațiunile științifice sunt controlate de Smithsonian Astrophysical Observatory din Cambridge, Massachusetts. Această descoperire subliniază importanța observațiilor multi-lungime de undă (raze X, radio și infraroșu) pentru a înțelege fenomenele violente care modelează arhitectura universului la scară mare.