Astronomët mund të kenë zgjidhur misterin e flluskave që ngrihen mbi Rrugën e Qumështit

Kur Teleskopi Hapësinor Fermi Gamma-Ray hyri në orbitën e ulët të Tokës në vitin 2008, ai na hapi sytë ndaj një Universi krejtësisht të ri të rrezatimit me energji të lartë.

Një nga zbulimet e tij më kurioze ishin Flluskat Fermi: rrudhat gjigante, simetrike që shtrihen sipër dhe poshtë rrafshit galaktik, 25,000 vite dritë në secilën anë nga qendra e Rrugës së Qumështit, që shkëlqejnë në dritën e rrezeve gama – diapazoni më i lartë i gjatësisë valore të energjisë në spektri elektromagnetik.

Më pas, në vitin 2020, një teleskop me rreze X i quajtur eROSITA gjeti një tjetër surprizë: flluska edhe më të mëdha që shtriheshin mbi 45,000 vite dritë në secilën anë të planit galaktik, këtë herë duke lëshuar rreze X më pak energjike.

Shkencëtarët kanë arritur në përfundimin se të dy grupet e flluskave janë ndoshta rezultat i një lloj shpërthimi ose shpërthimi nga qendra galaktike dhe vrima e zezë supermasive në të. Megjithatë, mekanizmi që prodhon rrezatimin gama dhe X, ka qenë pak më i vështirë për t’u përcaktuar.

Tani, duke përdorur simulimet, fizikanti Yutaka Fujita nga Universiteti Metropolitan i Tokios në Japoni ka dalë me një shpjegim të vetëm që shpjegon të dy grupet e flluskave me një goditje.

Emetimi i rrezeve X, ka zbuluar ai, është produkt i një ere të fuqishme, me lëvizje të shpejtë, që përplaset në hapësirën e dobët të gazit që mbush hapësirën ndëryjore, duke prodhuar një valë shoku që kumbon përsëri përmes plazmës, duke i shkaktuar asaj shkëlqimin energjik.

Vrima e zezë supermasive që fuqizon zemrën e Rrugës së Qumështit – Shigjetari A* – është mjaft e qetë për sa i përket vrimave të zeza. Aktiviteti i tij ushqimor është minimal; është klasifikuar si “i qetë”. Megjithatë, nuk ka qenë gjithmonë kështu. Dhe një vrimë e zezë aktive mund të ketë të gjitha llojet e efekteve në hapësirën përreth saj.

Ndërsa materiali bie drejt vrimës së zezë, ajo nxehet dhe digjet nga drita. Një pjesë e materialit kanalizohet përgjatë vijave të fushës magnetike jashtë vrimës së zezë, të cilat veprojnë si një sinkrotron për të përshpejtuar grimcat në shpejtësinë afër dritës. Këta lëshohen si avionë të fuqishëm të plazmës së jonizuar nga polet e vrimës së zezë, duke shpuar në hapësirë deri në miliona vite dritë.

Përveç kësaj, ka erëra kozmike: rryma grimcash të ngarkuara që ngrihen nga materiali që rrotullohet rreth vrimës së zezë që më pas shpërthejnë në hapësirë.

Ndërsa Shigjetari A* mund të jetë i qetë tani, kjo nuk ka qenë domosdoshmërisht kështu. Shikoni mjaftueshëm dhe reliket e aktivitetit të së kaluarës, si flluskat Fermi, mund të gjenden të fshehura në hapësirën rreth rrafshit galaktik. Duke studiuar këto relike ne mund të kuptojmë se kur dhe si u zhvillua ai aktivitet.

Përpjekja e Fujita-s në flluskat Fermi bazohet në të dhënat nga sateliti me rreze X Suzaku tashmë në pension, i operuar së bashku nga NASA dhe Agjencia Japoneze e Hapësirës (JAXA). Ai mori vëzhgimet e Suzakut të strukturave me rreze X të lidhura me flluskat dhe kreu simulime numerike në përpjekje për t’i riprodhuar ato bazuar në proceset e ushqyerjes së vrimave të zeza.

“Ne tregojmë se një kombinim i profileve të densitetit, temperaturës dhe moshës së goditjes së gazit me rreze X mund të përdoret për të dalluar mekanizmat e injektimit të energjisë,” shkruan ai në punimin e tij.

“Duke krahasuar rezultatet e simulimeve numerike me vëzhgimet, ne tregojmë se flluskat u krijuan nga një erë e shpejtë nga qendra galaktike sepse gjeneron një goditje të fortë të kundërt dhe riprodhon kulmin e temperaturës së vëzhguar atje.”

Skenari më i mundshëm, zbuloi ai, është një erë e vrimës së zezë që fryn me një shpejtësi prej 1000 kilometrash në sekondë (621 milje) nga një ngjarje e kaluar ushqimore që u mat gjatë 10 milionë viteve dhe përfundoi mjaft kohët e fundit. Ndërsa era përhapet nga jashtë, grimcat e ngarkuara përplasen me mediumin ndëryjor, duke prodhuar një valë goditëse që kthehet përsëri në flluskë. Këto valë goditëse të kundërta ngrohin materialin brenda flluskave, duke bërë që ai të shkëlqejë.

Simulimet numerike të zhvilluara nga Fujita riprodhuan me saktësi profilin e temperaturës së strukturës së rrezeve X.

Ai gjithashtu hetoi mundësinë e një shpërthimi të vetëm shpërthyes nga qendra galaktike dhe nuk ishte në gjendje të riprodhonte flluskat Fermi. Kjo sugjeron që një erë e ngadaltë dhe e qëndrueshme nga qendra galaktike ishte paraardhësi më i mundshëm i strukturave misterioze. Dhe fuqia e erës mund t’i atribuohet vetëm Shigjetarit A*, jo formimit të yjeve – një tjetër fenomen që prodhon erëra kozmike.

“Kështu,” shkruan ai në letrën e tij, “era mund të jetë e njëjtë me daljet e bërthamave aktive galaktike që shpesh vërehen në galaktika të tjera dhe mendohet se rregullojnë rritjen e galaktikave dhe vrimave të zeza qendrore të tyre.”