Astronomët dëshmojnë ndezjen energjike të vrimës së zezë

Një ekip astronomësh të udhëhequr nga studiues nga Universiteti i Birminghamit, University College London dhe Queen’s University Belfast kanë zbuluar një nga ‘çelësat’ më dramatike të një vrime të zezë të parë ndonjëherë. Ata do të prezantojnë gjetjet e tyre të martën më 4 korrik në Takimin Kombëtar të Astronomisë 2023 në Cardiff. Puna do të botohet gjithashtu në Njoftimet Mujore të Shoqërisë Mbretërore Astronomike.

J221951-484240, i njohur si J221951, është një nga kalimtarët më të shndritshëm – objektet astrofizike që ndryshojnë shkëlqimin e tyre gjatë një periudhe të shkurtër kohe – të regjistruara ndonjëherë. Ajo u zbulua nga Dr. Samantha Oates, një astronom në Universitetin e Birminghamit, dhe ekipi i saj, në shtator 2019 ndërsa po kërkonte dritën elektromagnetike nga një ngjarje e valëve gravitacionale. Ekipi po përdorte Teleskopin Ultra-Vjollcë dhe Optik në bordin e Observatorit Neil Gehrels Swift për të kërkuar një kilonovë, shenjën e një ylli neutron që bashkohet me një yll tjetër neutron ose një vrimë të zezë. Një kilonovë zakonisht shfaqet blu, më pas zbehet dhe merr ngjyrë më të kuqe gjatë një periudhe kohore prej ditësh. Ajo që ata gjetën në vend të diçkaje edhe më të pazakontë: J221951. Kalimtari dukej blu, por nuk ndryshoi ngjyrë ose u zbeh me shpejtësi si një kilonovë.

U përdorën teleskopë të shumtë për të ndjekur J221951 dhe për të përcaktuar natyrën e tij, duke përfshirë teleskopin hapësinor Swift/UVOT dhe Hubble të NASA-s, Teleskopin e Madh të Afrikës së Jugut dhe objektet ESO si Teleskopi Shumë i Madh dhe instrumenti GROND në MPG/ESO 2.2- teleskopi metër në Observatorin La Silla.

Një spektër J221951 i marrë me Teleskopin Hapësinor Hubble përjashtoi lidhjen e J221951 me ngjarjen e valës gravitacionale. Duke ekzaminuar spektrin e dritës së J221951, Dr. Oates dhe ekipi i saj ishin në gjendje të përcaktonin se burimi është rreth 10 miliardë vite dritë larg, në kontrast me sinjalin e valës gravitacionale që u zbulua më pak se 0.5 miliardë vite dritë larg. Fakti që shkëlqen kaq shumë në një distancë kaq të madhe e bën J221951 një nga kalimtarët më të shndritshëm të zbuluar ndonjëherë.

Provat sugjerojnë se J221951 erdhi në ekzistencë si rezultat i një vrime të zezë supermasive që ushqehej me materialin përreth shumë shpejt. Një galaktikë e kuqe u vëzhgua në vendndodhjen e J221951 përpara zbulimit të saj, dhe vendndodhja e J221951 është në përputhje me qendrën e galaktikës, ku një vrimë e zezë masive do të banonte natyrshëm. Filloi të shkëlqejë shumë papritur – rreth 10 muaj para zbulimit fillestar – që do të thotë se vrima e zezë filloi të ushqehej shumë shpejt pasi ishte e qetë për ca kohë. Spektri ultravjollcë tregon veçori thithëse në përputhje me materialin e shtyrë nga jashtë nga një çlirim i madh energjie. Kjo, e kombinuar me shkëlqimin e saj të madh, e bën këtë një nga ‘ndizjet’ më dramatike të një vrime të zezë të parë ndonjëherë.

Ekipi ka identifikuar dy mekanizma të mundshëm që mund të shpjegojnë këtë ushqyerje ekstreme të një vrime të zezë super masive. E para është se mund të jetë shkaktuar nga një ngjarje e ndërprerjes së baticës—përçarja e një ylli ndërsa kalon pranë vrimës së zezë supermasive në qendër të galaktikës së tij. E dyta është se ajo mund të jetë prodhuar nga një bërthamë aktive galaktike që “ndryshon gjendjen” nga e fjetur në aktive. J221951 do të ishte atëherë sinjali se një vrimë e zezë e fjetur në qendër të galaktikës pritëse ka filluar të ushqehet me material nga një disk grumbullimi.

Dr. Matt Nicholl, një anëtar i ekipit nga Queen’s University Belfast, tha: “Kuptimi ynë për gjërat e ndryshme që mund të bëjnë vrimat e zeza supermasive është zgjeruar shumë në vitet e fundit, me zbulimet e yjeve që janë copëtuar dhe duke shtuar vrima të zeza me shkëlqime të ndryshueshme.” Ai shton, “J221951 është një nga shembujt më ekstremë ende të një vrime të zezë që na befason. Monitorimi i vazhdueshëm i J221951 për të përcaktuar çlirimin total të energjisë mund të na lejojë të kuptojmë nëse ky është një ndërprerje baticore e një ylli nga një vrima e zezë me rrotullim të shpejtë, ose një lloj i ri i çelësit AGN”.

Dr. N. Paul Kuin, një tjetër anëtar i ekipit nga Laboratori i Shkencave Hapësinore Mullard në University College London, tha: “Zbulimi kryesor ishte kur spektri ultravjollcë nga Hubble përjashtoi një origjinë galaktike. Kjo tregon se sa e rëndësishme është të ruhet një aftësi spektrografi UV i bazuar në hapësirë për të ardhmen.”

Dr. Samantha Oates shton, “Në të ardhmen do të jemi në gjendje të marrim të dhëna të rëndësishme që ndihmojnë në dallimin midis ngjarjes së ndërprerjes së baticës dhe skenarëve të bërthamave aktive galaktike. Për shembull, nëse J221951 lidhet me një ndezje AGN, mund të presim që ai të ndalojë zbehet dhe rritet përsëri në shkëlqim, ndërsa nëse J221951 është një ngjarje e ndërprerjes së baticës, ne do të prisnim që ajo të vazhdojë të zbehet. Ne do të duhet të vazhdojmë të monitorojmë J221951 gjatë disa muajve ose viteve të ardhshme për të kapur sjelljen e tij në kohë të vonshme.”