Există locuri în univers unde nici măcar o stea nu va putea lua ființă vreodată. Nu din lipsă de materie, ci pentru că legile fizicii au fost, pur și simplu, suspendate de forțe atât de violente încât orice încercare de naștere stelară este sufocată din fașă.
Astrofizicienii numesc aceste zone deșerturi cosmice, iar descoperirea lor zguduie tot ce știam despre cum se formează și mor galaxiile.
Totul pornește de la mecanismul de bază al formării unei stele: un nor uriaș de gaz și praf trebuie să se răcească, să se contracte sub propria gravitație și să devină suficient de dens pentru a colapsa.
Dar dacă exact această răcire este blocată, dacă gazul este menținut artificial la temperaturi infernale sau dacă este dispersat înainte să poată da naștere la ceva, atunci întreaga regiune rămâne sterilă – deși conține cantități de materie echivalente cu miliarde de mase solare.
Găuri negre și unde de șoc distructive
Cel mai bine documentat mecanism care provoacă această sterilitate este ceea ce specialiștii numesc feedback al nucleelor galactice active. La centrul unor galaxii masive, găurile negre supermasive înghit materie cu o frenezie devastatoare.
În acest proces, ele ejectează jeturi de plasmă la viteze apropiate de cea a luminii, iradierea fiind atât de puternică încât încălzește tot gazul intergalactic din jur. Primele dovezi clare ale acestui fenomen au venit de la telescopul spațial cu raze X Chandra.
În anii 2000 și 2010, echipe conduse de Brian McNamara și Paul Nulsen au publicat în The Astrophysical Journal lucrări care arătau cum găurile negre pot stinge complet formarea stelară în galaxii întregi. Dar nu doar găurile negre sunt responsabile.
În grupurile de galaxii, gazul intergalactic este menținut la temperaturi de câteva milioane de grade prin interacțiuni gravitaționale și unde de șoc, făcând imposibilă răcirea necesară formării norilor moleculari.
Poate universul să rămână definitiv steril?
Telescopul spațial James Webb a dus ancheta mult mai departe.
În 2023, o echipă condusă de Kate Whitaker de la Universitatea din Massachusetts a publicat în Nature Astronomy rezultatele studiului unor galaxii „repausate” – galaxii care au încetat brusc să mai formeze stele cu miliarde de ani în urmă.
Webb a putut observa aceste galaxii la distanțe și în epoci cosmice inaccesibile anterior, dezvăluind că unele dintre ele au încetat orice formare stelară în mai puțin de 500 de milioane de ani – o clipire la scara universului.
Ceea ce dezvăluie aceste deșerturi cosmice este o imagine tulburătoare: universul nu este uniform fertil. Există regiuni în care condițiile fizice au fost blocate într-o stare sterilă permanentă. Fără stele, fără planete, fără nicio posibilitate de chimie complexă.
Locuri în care nimic nu se va naște vreodată.
