Astronomët sapo vunë re 2 vrima të zeza supermasive në prag të një përplasjeje të fortë

Astronomët kanë zbuluar një përplasje kozmike që sapo priste të ndodhte në një objekt gjigant vetëm 3 miliardë vjet pas Big Bengut.

Një galaktikë e quajtur J0749+2255 në fakt përbëhet nga dy galaktika të bashkuara në një, dhe nuk ka një, por dy vrima të zeza supermasive që ushqejnë në mënyrë aktive. Ndodh që këto dy vrima të zeza janë në një kurs përplasjeje, të ndara nga një distancë relativisht e vogël prej vetëm 10,000 vite dritë.

Nuk është hera e parë që kemi parë një përplasje të afërt supermasive të vrimës së zezë, por J0749+2255 është një perlë e rrallë. Është parë herët në Univers dhe të dyja vrimat e zeza janë kuazarë jashtëzakonisht aktivë.

Është një zbulim që mund t’i ndihmojë shkencëtarët të punojnë në enigmën e vazhdueshme dhe shqetësuese se si vrimat e zeza supermasive rriten në përmasa kaq të jashtëzakonshme.

“Ne nuk shohim shumë kuazarë të dyfishtë në këtë kohë të hershme në Univers. Dhe kjo është arsyeja pse ky zbulim është kaq emocionues,” thotë astronomi Yu-Ching Chen i Universitetit të Illinois në Urbana-Champaign.

Kuazarët janë ndër objektet më të ndritshëm në Univers. Ato përmbajnë një bërthamë aktive galaktike – qendra e një galaktike që pret një vrimë të zezë supermasive që po gllabëron në mënyrë aktive sasi të mëdha materiali.

Vrimat e zeza nuk lëshojnë asnjë dritë të tyre që ne mund ta zbulojmë aktualisht. Sasia masive e materialit që rrotullohet rreth vrimës së zezë nxehet nga fërkimi dhe graviteti ekstrem, në mënyrë që ajo jo vetëm të shkëlqejë, por edhe të flakërojë nëpër gropat e mëdha të errëta të kohës dhe hapësirës.

Shumë galaktika të hershme të Universit janë galaktika kuazar, dhe disa në Universin e afërt kanë dy ose edhe tre kuazarë në qendër të tyre. Kjo ndodh kur galaktikat përplasen dhe bashkohen, secila me vrimën e saj të zezë supermasive. Dy vrimat e zeza bien drejt njëra-tjetrës, përfundimisht – mendojmë – duke u bashkuar për të formuar një vrimë të zezë shumë të madhe supermasive.

Por këto bashkime janë pak më të vështira për t’u dalluar në Universin e hershëm. Drita nga J0749+2255 ka udhëtuar për më shumë se 10 miliardë vjet për të arritur tek ne; ajo që ne shohim nga galaktika është mjaft e vogël dhe e zbehtë në krahasim me gjërat që janë shumë më afër nesh. Në atë distancë, hapësira midis vrimave të zeza supermasive që janë të lidhura së bashku nga graviteti është zakonisht shumë e vogël për t’u parë instrumentet tona aktuale.

Një ndryshim i zbehtë në dritë nga J0749+2255 i zbuluar nga teleskopi Gaia sugjeroi se mund të ketë diçka më shumë që po ndodh me galaktikën nga sa ishte menjëherë e dukshme… por kishte shumë shkaqe të mundshme, nga të cilat kuazari i dyfishtë ishte një. Ekipi duhej të gërmonte shumë më thellë për të zbuluar se çfarë po ndodhte në të vërtetë.

“Procesi i konfirmimit nuk ishte i lehtë dhe na nevojitej një grup teleskopësh që mbulonin spektrin nga rrezet X në radio për të konfirmuar përfundimisht se ky sistem është me të vërtetë një palë kuazarësh, në vend të, të themi, dy imazhe të një lente gravitacionale. kuazar”, thotë astronomi Yue Shen nga Universiteti i Illinois.

Dhe J0749+2255 është i veçantë. Meqenëse të dyja vrimat e zeza janë kuazar, ato shkëlqejnë aq shumë sa të mund të dallohen. Dhe ato nuk janë mjaft afër, megjithatë, për të qenë një binar i lidhur me gravitacion, që do të thotë se kanë ndarje të mjaftueshme për rezolucion individual.

Duke përdorur vëzhgime nga një sërë teleskopësh me bazë në tokë dhe hapësirë, Chen dhe kolegët e tij analizuan dritën nga J0749+2255. Ata përcaktuan se dy vrimat e zeza ka të ngjarë të evoluojnë në një binar të ngushtë të lidhur gravitacionalisht në rreth 220 milionë vjet apo më shumë. Orbita e zbërthyer e këtij binar do të çojë përfundimisht në një përplasje dhe bashkim në një vrimë të zezë edhe më masive.

(Ata ndoshta janë përplasur deri tani, por kjo ngjarje është e pakuptimtë për ne këtu dhe tani; kjo është arsyeja pse astronomët bëjnë parashikime të tilla në kohën e tashme.)

Studiuesit zbuluan gjithashtu se dy vrimat e zeza janë chonkers relative, me rreth 1.26 miliardë masa diellore dhe 1.58 miliardë masa diellore, respektivisht. Këto gjetje mund të fillojnë të na tregojnë diçka rreth shkallës së vrimave të zeza supermasive binare në Universin e hershëm – gjë që do t’i ndihmonte astronomët të kuptojnë evolucionin e vrimave të zeza të kohëve të fundit që mund të jenë shumë miliarda masa diellore në madhësi.

Ka ende shumë për të zbuluar, por J0749+2255 përfaqëson një hap të rëndësishëm përpara.

“Ne po fillojmë të zbulojmë këtë majë të ajsbergut të popullatës së hershme binar kuazar,” thotë astronomi Xin Liu i Universitetit të Illinois në Urbana-Champaign.

“Kjo është unike e këtij studimi. Në fakt po na tregon se kjo popullatë ekziston dhe tani ne kemi një metodë për të identifikuar kuazarët e dyfishtë që janë të ndarë nga më pak se madhësia e një galaktike të vetme.”