O galaxie extrem de veche, denumită popular Virgil, a creat dificultăți pentru astrofizicieni întrucât, la o primă vedere, părea „nevinovată”: un obiect tipic, responsabil de formarea stelelor, asemenea aşteptărilor în universul timpuriu. Totuși, această imagine aparent liniștită se schimbă radical atunci când este privită în diferite spectre de lumină.

Observațiile realizate cu telescopul spațial James Webb indică faptul că, în centrul acestei galaxii, se ascunde o gaură neagră supermasivă care emite cantități imense de energie, fiind însă ascunsă de un strat de praf. Această descoperire susține teoria că unele dintre cele mai extreme forme de obiecte cosmice pot fi „invizibile” dacă nu sunt observate în infraroșu, cu ajutorul unor instrumente capabile să „vadă” prin perdeaua de praf.

Asocierea cu „Jekyll și Hyde” provine din modul în care Virgil își schimbă aspectul în funcție de lungimea de undă utilizată pentru observație. În lumină ultravioletă și în domeniul optic (zona „clasică” perceptibilă ochiului uman și telescopelor convenționale), galaxia pare un exemplu relativ obișnuit de galaxie juvenilă care produce stele.

Însă, atunci când se utilizează observații în infraroșu, realizate de JWST, scena se inversează: în nucleu se evidențiază o sursă extrem de energetică, compatibilă cu o gaură neagră supermasivă activă și puternic ascunsă. În esență, galaxia are o „față plauzibilă” – aparent normală – și o „față ascunsă” pe care o poți vedea doar cu instrumente speciale.

De asemenea, contextul temporal este esențial: telescopul James Webb funcționează practic ca o mașină a timpului. Virgil este observată așa cum arăta la aproximativ 800 de milioane de ani după Big Bang, într-o etapă timpurie a evoluției cosmice, când galaxiile și găurile negre creșteau rapid.

Infraroșul, „superenergia” ce dezvăluie ce se ascunde în praful cosmic

Factorul esențial al acestei descoperiri este infraroșul. Praful cosmic absoarbe și dispersă lumina din spectrul optic, facilitând dificil detectarea unui nucleu galactic activ cu metode convenționale. În schimb, infraroșul poate penetra mai bine aceste zone încărcate cu praf, iar emisia termică a prafului încălzit de o sursă energetică devine un indiciu clar.

În cazul galaxiei Virgil, datele vin din observații în infraroșu cu ajutorul instrumentului MIRI (infrared medium), parte integrantă a JWST. Analizele o clasifică într-o categorie denumită „Little Red Dots” („Puncte roșii mici”), o populație de surse îndepărtate ce ridică numeroase întrebări, fiindcă combină semnale de galaxii obișnuite cu indicii de activitate intensă în centru.

Pe scurt, în lumina vizibilă, motorul real al galaxiei poate fi complet pasuit, dar în infraroșu, obiectul dezvăluie o sursă extrem de puternică, capabilă să domine energetic întreaga structură.

Implicații pentru înțelegerea găurilor negre timpurii

Descoperirea unui nucleu activ și intens, dar ascuns, într-o galaxie aparent obișnuită, are repercusiuni majore asupra estimărilor despre populația de găuri negre supermasive din universul timpuriu. Dacă acestea sunt acoperite de praf, estimările bazate exclusiv pe lumină optică sau ultravioletă pot rata o parte semnificativă din aceste obiecte.

Mai mult, aceste cazuri susțin discuții despre modul în care au crescut rapid aceste găuri negre la începuturile universului. Dacă găurile negre masive erau deja active atunci, în condiții în care galaxiile-gaze se prezentau aparent obișnuite, evoluția lor devine mai complexă decât modelele simple sugerează: gaura neagră poate avea o influență dominantă energetic în centru, chiar dacă în exterior, galaxia pare relativ banală în lumina vizibilă.

Virgil devine astfel un exemplu pentru ideea că în astronomia contemporană nu există o singură imagine complet adevarată a universului. Pentru a înțelege cu adevărat ce se petrece într-o galaxie îndepărtată, este nevoie de observații în multiple domenii ale spectrului luminilor, de la ultraviolet la infraroșu – mai ales când praful, gazul și distanțele mari pot ascunde adevărata natură a fenomenelor.