Çfarë ndodhi me të gjitha vrimat e zeza supermasive?

Sondazhi i teleskopit hapësinor James Webb zbulon më pak vrima të zeza supermasive sesa supozohej.

Një studim i Universitetit të Kansasit në një pjesë të kozmosit duke përdorur teleskopin hapësinor James Webb ka zbuluar se bërthamat aktive galaktike – vrimat e zeza supermasive që po rriten me shpejtësi në madhësi – janë më të rralla se sa shumë astronomë kishin supozuar më parë.

Gjetjet, të bëra me Instrumentin me Infra të Kuqe të Mesme (MIRI) të JWST, sugjerojnë se universi ynë mund të jetë pak më i qëndrueshëm se sa supozohej. Puna jep gjithashtu njohuri mbi vëzhgimet e galaktikave të zbehta, vetitë e tyre dhe sfidat në identifikimin e AGN.

Një punim i ri që detajon kërkimin e JWST, i kryer nën kujdesin e programit Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS), u vu në dispozicion së fundi në arXiv përpara publikimit zyrtar të rishikimit të kolegëve në The Astrophysical Journal .

Puna, e drejtuar nga Allison Kirkpatrick, asistent profesor i fizikës dhe astronomisë në KU, u përqendrua në një zonë të studiuar prej kohësh të kozmosit të quajtur Rripi i Zgjeruar i Grothit, i vendosur midis yjësive Ursa Major dhe Boötes. Megjithatë, ekzaminimet e mëparshme të zonës u mbështetën në një gjeneratë më pak të fuqishme të teleskopëve hapësinorë.

“Vëzhgimet tona u morën në qershorin dhe dhjetorin e kaluar dhe ne synonim të karakterizonim se si dukeshin galaktikat gjatë kulmit të formimit të yjeve në univers,” tha Kirkpatrick. “Ky është një vështrim prapa në kohën e 7 deri në 10 miliardë vjet në të kaluarën. “Ne përdorëm instrumentin me infra të kuqe në teleskopin hapësinor James Webb për të parë pluhurin në galaktikat që ekzistojnë 10 miliardë vjet në të kaluarën, dhe se pluhuri mund të fshehë formimin e vazhdueshëm të yjeve dhe mund të fshehë vrimat e zeza supermasive në rritje . Kështu që unë bëra sondazhin e parë për të kërkuar për këto vrima të zeza supermasive në qendrat e këtyre galaktikave.”

Ndërsa çdo galaktikë përmban një vrimë të zezë supermasive në mes, AGN janë përmbysje më spektakolare që tërheqin në mënyrë aktive gazrat dhe tregojnë një shkëlqim që mungon nga vrimat e zeza tipike.

Kirkpatrick dhe shumë astrofizikanë të tjerë parashikuan që sondazhi JWST me rezolucion më të lartë do të gjente shumë më tepër AGN sesa një studim i mëparshëm, i kryer me teleskopin hapësinor Spitzer. Megjithatë, edhe me rritjen e fuqisë dhe ndjeshmërisë së MIRI-t, pak AGN shtesë u gjetën në sondazhin e ri.

“Rezultatet dukeshin krejtësisht të ndryshme nga ajo që kisha parashikuar, duke çuar në surprizën time të parë të madhe,” tha Kirkpatrick. “Një zbulim domethënës ishte mungesa e vrimave të zeza supermasive me rritje të shpejtë. Ky zbulim nxiti pyetje për vendndodhjen e këtyre objekteve. Siç rezulton, këto vrima të zeza ka të ngjarë të rriten me një ritëm më të ngadaltë sesa besohej më parë, gjë që është intriguese, duke pasur parasysh se galaktikat që ekzaminova i ngjajnë Rrugës së Qumështit nga e kaluara. Vëzhgimet e mëparshme duke përdorur Spitzer na lejuan vetëm të studionim galaktikat më të shndritshme dhe më masive me vrima të zeza supermasive që rriten me shpejtësi, duke i bërë ato të lehta për t’u zbuluar.”

Kirkpatrick tha se një mister i rëndësishëm në astronomi qëndron në të kuptuarit se si vrimat e zeza tipike supermasive, të tilla si ato që gjenden në galaktika si Rruga e Qumështit, rriten dhe ndikojnë në galaktikën e tyre pritëse.

“Gjetjet e studimit sugjerojnë se këto vrima të zeza nuk po rriten me shpejtësi, duke thithur material të kufizuar dhe ndoshta nuk po ndikojnë ndjeshëm në galaktikat e tyre pritëse,” tha ajo. “Ky zbulim hap një perspektivë krejt të re mbi rritjen e vrimave të zeza pasi kuptimi ynë aktual bazohet kryesisht në vrimat më masive të zeza në galaktikat më të mëdha, të cilat kanë efekte të rëndësishme tek strehuesit e tyre, por vrimat e zeza më të vogla në këto galaktika ka të ngjarë të bëjnë. jo.”

Një tjetër rezultat befasues ishte mungesa e pluhurit në këto galaktika, tha astronomi KU.

“Duke përdorur JWST, ne mund të identifikojmë galaktika shumë më të vogla se kurrë më parë, duke përfshirë ato me madhësinë e Rrugës së Qumështit apo edhe më të vogla, gjë që më parë ishte e pamundur në këto zhvendosje të kuqe (distanca kozmike),” tha Kirkpatrick. “Në mënyrë tipike, galaktikat më masive kanë pluhur të bollshëm për shkak të shkallës së tyre të shpejtë të formimit të yjeve. Unë kisha supozuar se galaktikat me masë më të ulët do të përmbajnë gjithashtu sasi të konsiderueshme pluhuri, por ata nuk e bënë, duke sfiduar pritshmëritë e mia dhe duke ofruar një zbulim tjetër intrigues.

Sipas Kirkpatrick, puna ndryshon të kuptuarit se si rriten galaktikat, veçanërisht në lidhje me Rrugën e Qumështit.

“Vrima jonë e zezë duket mjaft e qetë, duke mos shfaqur shumë aktivitet,” tha ajo. “Një pyetje e rëndësishme në lidhje me Rrugën e Qumështit është nëse ajo ka qenë ndonjëherë aktive apo ka kaluar nëpër një fazë AGN. Nëse shumica e galaktikave, si e jona, nuk kanë AGN të dallueshme, kjo mund të nënkuptojë se vrima jonë e zezë nuk ka qenë kurrë më aktive në të kaluarën. Në fund të fundit, kjo njohuri do të ndihmojë në kufizimin dhe matjen e masave të vrimave të zeza, duke hedhur dritë mbi origjinën e rritjes së vrimave të zeza, të cilat mbeten një pyetje pa përgjigje.”