Mungon një vrimë e zezë 10 miliardë herë më masive se Dielli

Shkencëtarët besojnë se një vrimë e zezë supermasive fshihet në qendër të pothuajse çdo galaktike në univers, me një masë që është miliona ose miliarda herë ajo e Diellit dhe forca e madhe e gravitetit të së cilës është përgjegjëse për mbajtjen e të gjithë yjeve së bashku. Sidoqoftë, zemra e grupit galaktik Abell 2261, e vendosur rreth 2.7 miliardë vite dritë nga Toka, duket se e thyen teorinë. Atje, rregullat e astrofizikës tregojnë se duhet të ketë një përbindësh të madh mes 3,000 dhe 100,000 milionë masash diellore, të krahasueshme me peshën e disa prej më të mëdhenjve të njohur. Sidoqoftë, aq sa studiuesit kërkojnë pareshtur, nuk ka asnjë mënyrë për ta gjetur atë. Vëzhgimet më të fundit me Observatorin me rreze X të NASA-s dhe Teleskopin Hapësinor Hubble vetëm hyjnë në mister.

vrima e zezë supermasive
Imazhi Abell 2261 që përmban të dhëna me rreze X nga Chandra (rozë) dhe të dhëna optike nga Hubble dhe Teleskopi Subaru © NASA

Duke përdorur të dhënat e Chandra të marra në 1999 dhe 2004, astronomët kishin kërkuar tashmë në qendër të Abell për 2,261 shenja të një vrime të zezë supermasive. Ata po gjuanin për material që ishte mbinxehur ndërsa binte në vrimën e zezë dhe prodhonte rreze X, por ata nuk e zbuluan një burim të tillë.

U dëbua pas një bashkimi

Tani, me vëzhgimet e reja dhe më të gjata të Chandra të marra në 2018, një ekip i udhëhequr nga Kayhan Gultekin i Universitetit të Miçiganit bëri një kërkim më të thellë për vrimën e zezë në qendër të galaktikës. Ata gjithashtu konsideruan një shpjegim alternativ, në të cilin vrima e zezë u hodh pas bashkimit të dy galaktikave, secila me vrimën e vet, për të formuar galaktikën e vëzhguar.

Kur vrimat e zeza bashkohen, ato prodhojnë valë në hapësirë-kohë të quajtura valë gravitacionale. Nëse numri i madh i valëve gravitacionale të krijuara nga një ngjarje e tillë do të ishin më të forta në një drejtim se tjetri, teoria parashikon që vrima e zezë e re, madje edhe më masive, do të ishte dërguar me shpejtësi të plotë nga qendra e galaktikës në drejtim të kundërt. Kjo quhet një vrimë e zezë që tërhiqet.

Astronomët nuk kanë gjetur dëshmi përfundimtare të zmbrapsjes së vrimave të zeza dhe nuk dihet nëse supermasivët afrohen mjaftueshëm me njëri -tjetrin për të prodhuar valë gravitacionale dhe për t'u bashkuar. Deri më tani, ata kanë verifikuar vetëm shkrirjet e objekteve shumë më të vogla. Gjetja e një tërheqjeje më të madhe do të inkurajojë shkencëtarët të kërkojnë valë gravitacionale nga shkrirja e vrimave të zeza supermasive.

Sinjale indirekte

Shkencëtarët besojnë se kjo mund të ketë ndodhur në qendër të Abell 2261 nga dy shenja indirekte. Së pari, të dhënat nga vëzhgimet optike nga teleskopi Hubble dhe Subaru zbulojnë një bërthamë galaktike, rajoni qendror ku numri i yjeve në galaktikë ka një vlerë maksimale, shumë më të madhe se sa pritej, për një galaktikë të madhësisë së saj. Shenja e dytë është se përqendrimi më i dendur i yjeve në galaktikë është më shumë se 2,000 vjet dritë nga qendra, çuditërisht i largët.

Gjatë bashkimit, vrima e zezë supermasive në secilën galaktikë zhytet drejt qendrës së galaktikës së sapo bashkuar. Nëse ato mbahen së bashku nga graviteti dhe orbita e tyre fillon të tkurret, vrimat e zeza pritet të ndërveprojnë me yjet përreth dhe t'i dëbojnë ato nga qendra e galaktikës. Kjo do të shpjegonte thelbin e madh të Abell 2261.

Përqendrimi jashtë qendrës i yjeve mund të jetë shkaktuar gjithashtu nga një ngjarje e dhunshme siç është bashkimi i dy vrimave të zeza supermasive dhe zmbrapsja pasuese e një vrime të zezë të vetme, më të madhe.

Asnjë gjurmë në yje

Edhe pse ka indikacione se një shkrirje e vrimës së zezë ka ndodhur, as të dhënat e Chandra as të Hubble nuk treguan dëshmi të vetë vrimës së zezë. Hulumtuesit kishin përdorur më parë Hubble për të kërkuar një grup yjesh që mund të ishin tërhequr nga një vrimë e zezë që tërhiqej. Ata studiuan tre grupime pranë qendrës së galaktikës dhe ekzaminuan nëse lëvizjet e yjeve në këto grupe janë mjaft të larta për të sugjeruar se ato përmbajnë një vrimë të zezë me masë 10 miliardë diellore. Asnjë dëshmi e qartë nuk u gjet për një vrimë të zezë në dy nga grupet dhe yjet në tjetrin ishin shumë të dobët për të nxjerrë përfundime të dobishme.

Ata gjithashtu studiuan më parë vëzhgimet e Abell 2261 me grupin e madh të Karl G. Jansky të NSF. Emetimi radio i zbuluar pranë qendrës së galaktikës sugjeroi që aktiviteti i një vrime të zezë supermasive kishte ndodhur atje 50 milionë vjet më parë, por kjo nuk tregon se qendra e galaktikës aktualisht përmban një vrimë të tillë të zezë.

Më pas ata u drejtuan për në Chandra për të kërkuar materiale që ishin mbinxehur dhe prodhonin rreze X kur binte në vrimën e zezë. Ndërsa të dhënat zbuluan se gazi më i dendur i nxehtë nuk ishte në qendër të galaktikës, ai nuk u shfaq as në qendër të grupit, as në ndonjë grup yjesh. Autorët arritën në përfundimin se ose nuk ka vrimë të zezë në asnjë nga këto vende, ose se po tërheq material shumë ngadalë për të prodhuar një sinjal të zbulueshëm të rrezeve X.

Misteri i vendndodhjes së kësaj vrime të zezë gjigante vazhdon. Edhe pse kërkimi ishte i pasuksesshëm, astronomët shpresojnë se teleskopi hapësinor James Webb mund të zbulojë praninë e tij. Nëse Webb nuk mund ta gjejë, atëherë shpjegimi më i mirë është se vrima e zezë është larguar mjaft larg nga qendra e galaktikës.