Një vrimë e zezë supermasive po pështyn një avion me energji të lartë drejt Tokës

Një mision i NASA-s ka vëzhguar një vrimë të zezë supermasive që drejton avionin e saj shumë energjik drejt Tokës. Megjithatë, mos u frikësoni ende. Sado e frikshme të jetë kjo ngjarje kozmike, ajo ndodhet në një distancë shumë të sigurt prej rreth 400 milionë vite dritë larg.

Vrimat e zeza supermasive që ushqehen në mënyrë aktive, duke përfshirë atë në dorë, janë të rrethuara nga disqe rrotulluese të materies të quajtur disqe grumbullimi, të cilët gradualisht i ushqejnë ato me kalimin e kohës. Një pjesë e materialit që ata nuk e gëlltisin më pas kanalizohet drejt poleve të tyre, ku më pas shpërthehet me shpejtësi afër dritës  ose relativiste. Kjo krijon rrezatim elektromagnetik shumë energjik dhe jashtëzakonisht të ndritshëm. Në disa raste, si me muzën e fundit të NASA-s, ai avion drejtohet drejt Tokës. Ato ngjarje njihen si blazare.

Ky blazar, i caktuar Markarian 421 dhe ndodhet në yjësinë Arusha e Madhe, u vëzhgua me Eksploruesin e Polarimetrisë me rreze X Imazhe të NASA-s (IXPE), i cili u nis në dhjetor 2021. IXPE vëzhgon një veti të fushave magnetike të quajtur polarizimi, që i referohet fushave ‘ orientim. Polarizimi i avionit të shpërthyer nga Markarian 421 zbuloi një surprizë për astronomët, duke treguar se pjesa e avionit ku po përshpejtohen grimcat është gjithashtu shtëpia e një fushe magnetike me një strukturë spirale.

Avionët Blazar mund të shtrihen në hapësirë për miliona vite dritë, por mekanizmat që i lëshojnë ato ende nuk janë kuptuar mirë. Megjithatë, këto zbulime të reja që rrethojnë avionin e Markarian 421 mund të hedhin pak dritë mbi këtë fenomen kozmik ekstrem.

“Markarian 421 është një mik i vjetër për astronomët me energji të lartë,” tha në një deklaratë hulumtuesi kryesor pas zbulimit dhe astrofizikante e Agjencisë Italiane të Hapësirës, Laura Di Gesu. “Ne ishim të sigurt që blazar do të ishte një objektiv i vlefshëm për IXPE, por zbulimet e tij ishin përtej pritjeve tona më të mira, duke demonstruar me sukses se si polarimetria me rreze X pasuron aftësinë tonë për të hetuar gjeometrinë komplekse të fushës magnetike dhe përshpejtimin e grimcave në rajone të ndryshme të avionëve relativistë. “

Arsyeja kryesore pse avionët e ushqyerjes së vrimave të zeza supermasive janë kaq të ndritshme është se grimcat që i afrohen shpejtësisë së dritës lëshojnë sasi të jashtëzakonshme energjie dhe sillen sipas fizikës së teorisë së relativitetit special të Ajnshtajnit.

Avionët Blazar gjithashtu marrin një nxitje shtesë për një shkëlqim të tillë, sepse orientimi i tyre drejt nesh bën që gjatësitë e valëve të dritës të lidhura me avionët e tyre të “grumbullohen”, duke rritur si frekuencat ashtu edhe energjitë e tyre. Kjo është e ngjashme me mënyrën se si valët e zërit nga sirena e një ambulance që po afrohet “grumbullohen” për të shkaktuar një rritje të frekuencës që e bën atë të tingëllojë më me zë të lartë.

Si rezultat i këtyre dy efekteve, blazaret shpesh mund të shkëlqejnë dritën e kombinuar të çdo ylli në galaktikat që i strehojnë ato. Dhe tani, IXPE e ka përdorur atë dritë për të pikturuar një pamje të fizikës që ndodh në zemër të avionit të Markarian 421 dhe madje të identifikojë pikën e origjinës së rrezes shkëlqyese.

Më parë, modelet e avionëve blazar kishin lënë të kuptohet se ato shoqërohen nga fusha magnetike spirale, pothuajse si ADN-ja në qelizat e gjalla, me përjashtim të një dhe jo të dyfishtë. Ajo që nuk ishte parashikuar, megjithatë, ishte fakti se spiralen magnetike do të presë zonat ku grimcat po përshpejtohen.

“Ne kishim parashikuar që drejtimi i polarizimit mund të ndryshonte, por menduam se rrotullimet e mëdha do të ishin të rralla, bazuar në vëzhgimet e mëparshme optike të shumë blazareve,” tha bashkëautori i kërkimit dhe fizikani i Institutit të Teknologjisë në Massachusetts, Herman Marshal. “Pra, ne Planifikoi disa vëzhgime të blazarit, ku i pari tregon një polarizim të vazhdueshëm prej 15%.

Edhe më çuditërisht, analiza e të dhënave të IXPE tregoi se polarizimi i avionit ra në 0% midis vëzhgimit të tij të parë dhe të dytë. Kjo i tregoi ekipit se fusha magnetike po kthehej si një tapash.

“Ne e kuptuam se polarizimi ishte në të vërtetë pothuajse i njëjtë, por drejtimi i tij tërhoqi fjalë për fjalë një kthesë U, duke u rrotulluar gati 180 gradë në dy ditë,” tha Marshall. “Më pas na befasoi përsëri gjatë vëzhgimit të tretë, i cili filloi një ditë më vonë, të vëzhgonim drejtimin e polarizimit duke vazhduar të rrotullohej me të njëjtin ritëm.”

Gjatë këtyre manovrave, matjet e rrezatimit elektromagnetik në formën e dritës optike, infra të kuqe dhe radio nuk treguan asnjë efekt në stabilitetin dhe strukturën e vetë avionit, edhe kur emetimet e rrezeve X ndryshuan. Kjo nënkuptonte një valë goditëse që udhëtonte përgjatë fushës magnetike të përdredhur nga Markarian 421.

Lëvizjet e një fenomeni të tillë janë parë dikur në avionin e një tjetër blazari të dëshmuar nga IXPE, Markarian 501, por gjetjet e reja të ekipit paraqesin dëshmi më të qarta se një fushë magnetike spirale kontribuon me të vërtetë në një valë tronditëse udhëtuese që po përshpejton grimcat e avionit në shpejtësi relativiste. .

Ekipi që qëndron pas punës synon të vazhdojë studimin e Markarian 421 si dhe të identifikojë blazare të tjera për të gjetur disa me cilësi të ngjashme në ndjekje të zbulimit të një mekanizmi që fuqizon rrjedhjet ekstreme dhe të ndritshme karakteristike të këtyre fenomeneve.