Përplasja e vrimave të zeza mund të fshihet nën dritën e kuazarëve super të shndritshëm

Përplasjet midis vrimave të zeza me masë yjore mund të ndodhin në mjediset e dhunshme të krijuara rreth homologëve të tyre më të mëdhenj ushqimorë, sipas një studimi të ri.

Vrimat e zeza supermasive, të cilat gjenden në zemrat e shumicës, nëse jo të gjitha, galaktikave mund të rriten në masa miliona apo edhe miliarda herë më të mëdha se ato të diellit. Disa prej tyre janë të rrethuar nga disqe gazi dhe pluhuri që nxehen në temperatura të jashtëzakonshme, duke i bërë ato të shkëlqejnë me shkëlqim. Ndërsa një pjesë e kësaj materie derdhet në vrimën e zezë supermasive qendrore, sende të tjera kanalizohen nga fusha të fuqishme magnetike në polet e vrimës së zezë, ku shpërthehen me shpejtësi afër dritës, duke gjeneruar gjithashtu emetime të fuqishme drite.

Këto vrima të zeza supermasive quhen kuazar. Ato mund të jenë aq të ndritshme sa të shkëlqejnë dritën e kombinuar të çdo ylli në galaktikën që i pret. Por kërkimet e reja sugjerojnë se bërthamat aktive galaktike (AGN) brenda të cilave qëndrojnë kuazarët mund të fshehin vrima të tjera të zeza të vogla, me masa nga tre deri në 10 herë më shumë se dielli, që po rriten duke u përplasur së bashku dhe duke u bashkuar.

Në fakt, vetë kuazarët dhe mjediset e tyre mund të drejtojnë procesin e bashkimit midis vrimave të zeza më të vogla, të cilat mund të zbulohen këtu në Tokë nëpërmjet valëzimeve në strukturën e hapësirës-kohës që ato krijojnë të quajtura valë gravitacionale.

Ky ishte përfundimi i një ekipi shkencëtarësh, duke përfshirë studentin e diplomuar të fizikës në Universitetin e Oksfordit, Connar Rowan, i cili krijoi një simulim të sofistikuar kompjuterik për të imituar ndërveprimet komplekse midis vrimave të zeza me masë yjore dhe diskut të gazit rreth një vrime të zezë supermasive.

“Këto simulime adresojnë dy pyetje kryesore: a mundet gazi të katalizojë formimin binar të vrimës së zezë dhe nëse po, a mund të afrohen dhe bashkohen ato në fund?” tha Rowan në një deklaratë. “Që ky proces të shpjegojë origjinën e sinjaleve të valëve gravitacionale të vëzhguara, të dyja përgjigjet duhet të jenë po.”

Duke ekzaminuar mjedisin e simuluar rreth një kuazari të përbërë nga 25 milionë grimca gazi të përdorura për të imituar rrjedhat komplekse të gazit gjatë takimit, ekipi pa se vrimat e zeza me masë yjore mund të tërhiqen zvarrë në disqe të dendura gazi. Këto vrima të zeza më pas mund të futen në sisteme binare si rezultat i ndikimit të tyre gravitacional mbi njëra-tjetrën dhe atë të gazit në disk.

Simulimet, secila prej të cilave zgjati tre muaj, treguan se si gazi në disqe ngadalësoi shpejtësinë e vrimave të zeza me masë yjore, që do të thotë se edhe nëse këto objekte zakonisht do të fluturonin larg, ata në vend të kësaj mbetën të lidhur gravitacionale me njëri-tjetrin.

Kjo i la ata të bllokuar në orbitë rreth njëri-tjetrit si vrima të zeza binare dhe gjithashtu të bllokuar në orbitë rreth vrimës së tyre të zezë supermasive “vëllai i madh”. Vrimat e zeza më të vogla u zbuluan gjithashtu se zhvillonin disqet e tyre të grumbullimit përreth, si mini-versionet e vrimës së zezë supermasive që i ka të bllokuara.

Ndikimi i gazit rreth vrimës së zezë supermasive në procesin e bashkimit midis vrimave të zeza më të vogla u ilustrua gjithashtu nga fakti se simulimet treguan nxjerrjen e dhunshme të gazit menjëherë pas bashkimit të vrimave të zeza.

Ekipi zbuloi gjithashtu një efekt tjetër mbi mënyrën sesi binarja e vrimës së zezë evoluoi me kalimin e kohës – drejtimi në të cilin vrimat e zeza me masë yjore po rrotulloheshin rreth vrimës së zezë supermasive.

Në gjysmën e sistemeve në të cilat vrimat e zeza orbitojnë vrimën e zezë supermasive në të kundërt me rrotullimin e saj — lëvizja retrograde — vrimat e zeza do të afroheshin mjaftueshëm për të prodhuar emetime të rëndësishme të valëve gravitacionale. Për shkak se valët gravitacionale bartin momentin këndor larg nga binarja, kjo bën që dy vrimat e zeza të rrotullohen së bashku më shpejt dhe të bashkohen shumë papritur.

“Këto rezultate janë tepër emocionuese pasi vërtetojnë se bashkimet e vrimave të zeza në disqet e vrimave të zeza supermasive mund të ndodhin dhe ndoshta shpjegojnë shumë ose ndoshta shumicën e sinjaleve të valëve gravitacionale që vëzhgojmë sot,” tha anëtari i ekipit hulumtues Bence Kocsis, një astrofizikan në Oksford.