Ndezja e shkëlqyer e rrezeve gama 100 herë më e ndritshme se e gjithë galaktika jonë zbulon se 1 vrimë e zezë është në të vërtetë 2

Astronomët kanë konfirmuar praninë e një vrime të dytë të zezë supermasive në zemrën e trazuar të një galaktike të largët.

Shkencëtarët zbuluan gjithashtu se të dy këta kozmikë ushqehen me gaz dhe pluhur dhe se njëri ka një orbitë të veçantë të zgjatur që e dërgon atë të zhytet përmes një disku masiv pluhuri dhe gazi të nxehtë rreth shoqëruesit të tij.

Behemothi i dytë i vrimës së zezë, i gjetur në qendër të OJ 287, një galaktikë e vendosur rreth 5 miliardë vite dritë larg, ka një masë prej rreth 150 milionë diej. Sado frikësuese të jetë kjo, vrima e zezë që rrotullohet është edhe më masive – e barabartë me mbi 18 miliardë diej – dhe po ushqehet me lakmi me gazin dhe pluhurin përreth në formën e një disku grumbullimi.

Lënda nga kjo vorbull e dhunshme kozmike që nuk bie në sipërfaqen e kësaj vrime të zezë supermasive kanalizohet në polet e saj dhe shpërthehet si avionë të fuqishëm në një proces që e bën qendrën galaktike të shkëlqejë shkëlqyeshëm si një lloj bërthame aktive galaktike (AGN ) quhet kuazar.

Ishte në këtë disk grumbullimi që astronomët vunë re sinjalet e një vrime të dytë të zezë supermasive në orbitë. Ndërsa vrima e dytë e zezë zhytet nëpër diskun e grumbullimit që rrethon vrimën e zezë kryesore, ajo shkakton një seri ndezjesh.

Këto ndezje lindin ndërsa vrima e zezë e zhytjes ngroh diskun e materialit dhe e bën atë të “gromisë” gaz të nxehtë si flluska që zgjerohen. Flluskat e gazit ftohen gjatë një periudhe muajsh, duke rrezatuar dritë dhe duke lëshuar ndezje që zgjasin rreth dy javë dhe janë më të shndritshme se drita e kombinuar nga një trilion yje ose e gjithë drita që del nga Rruga e Qumështit.

Hulumtimi i ri parashikon me saktësi kohën e zhytjeve të vrimës së dytë të zezë përmes diskut të grumbullimit, duke lejuar kështu astronomët të modelojnë si orbitën e rrafshuar dhe të zgjatur të vrimës së dytë të zezë, ashtu edhe kohën e ndezjeve të diskut-akreksionit që ajo krijon.

OJ 287, e cila shtrihet në drejtim të yjësisë së Kancerit, u zbulua mbi 120 vjet më parë në pllaka fotografike që tregonin kuazarin në zemrën e tij.

Megjithëse ky kuazar ishte studiuar mirë, vrimat e zeza ishin shfaqur si një pikë e vetme e bashkuar në vëzhgime. Ishte vetëm pas përcaktimit të dy llojeve të ndryshme të sinjaleve që astronomët ishin në gjendje të spekulonin rreth natyrës së vërtetë binare të kësaj AGN.

Rreth katër dekada më parë, Aimo Sillanpää, një astronom në Universitetin e Turkut në Finlandë dhe bashkëautor i kërkimit të ri, dhe kolegët e tij vunë re një model të spikatur në emetimin e OJ 287. Ata identifikuan dy cikle – një prej rreth 12 vjetësh dhe një nga rreth 55 vjet. Kjo tregonte dy vrima të zeza që rrotulloheshin rreth njëra-tjetrës, ku cikli më i shkurtër ishte periudha orbitale dhe cikli më i gjatë që lind nga orientimi i kësaj orbite që zhvendoset me kalimin e kohës.

“Dy vrimat e zeza janë aq afër njëra-tjetrës në qiell sa që nuk mund t’i shohësh veçmas; ato bashkohen në një pikë të vetme në teleskopët tanë,” tha Mauri Valtonen, një astronom në Universitetin e Turkut në Finlandë, i cili drejtoi kërkimin. në një deklaratë. “Vetëm nëse shohim qartë sinjale të ndara nga secila vrimë e zezë, mund të themi se në fakt i kemi ‘parë’ të dyja.”

Gjatë një fushate vëzhgimi në 2021/2022 të kryer nga një numër teleskopësh, astronomët më në fund ishin në gjendje të merrnin prova të drejtpërdrejta të zhytjes së vrimës së zezë dytësore nëpër diskun e grumbullimit dhe të mblidhnin sinjale nga ai titan i dytë kozmik.

“Periudha 2021/2022 ka pasur një rëndësi të veçantë në studimin e OJ 287”, tha Valtonen. “Më parë, ishte parashikuar që gjatë kësaj periudhe, vrima e zezë dytësore do të zhytej përmes diskut të grumbullimit të shoqëruesit të saj më masiv. Kjo zhytje pritej të prodhonte një blic shumë blu menjëherë pas goditjes, dhe në të vërtetë u vu re, brenda ditët e kohës së parashikuar”.

Pavarësisht nga parashikimet e mëparshme, vëzhgimet e reja ende dhanë disa surpriza. Për shembull, astronomët vunë re lloje të ndezjeve që nuk ishin zbuluar më parë, duke përfshirë një shpërthim masiv që ishte 100 herë më i shndritshëm se një galaktikë e tërë dhe zgjati vetëm një ditë.

“Sipas vlerësimeve, shpërthimi ndodhi menjëherë pasi vrima e zezë më e vogël kishte marrë një dozë masive gazi të ri për të gëlltitur gjatë zhytjes së saj,” tha Valtonen. “Është procesi i gëlltitjes që çon në ndriçimin e papritur të OJ287. Mendohet se ky proces ka fuqizuar avionin, i cili del nga vrima e zezë më e vogël e OJ 287. Një ngjarje si kjo ishte parashikuar dhjetë vjet më parë, por nuk ka është konfirmuar deri më tani”.

Kur vrima e zezë dytësore kaloi nëpër diskun e grumbullimit të partnerit të saj më të madh, ajo gjithashtu krijoi një shpërthim të fuqishëm të rrezeve gama – më i madhi i parë nga ky sistem në gjashtë vjet – që u vëzhgua nga Teleskopi Hapësinor me rreze gama Fermi. Shpërthimi i rrezeve gama u krijua nga një rrymë materiali nga vrima e zezë dytësore që goditi gazin në diskun kryesor të grumbullimit. Kjo u konfirmua kur shkencëtarët shikuan pas përmes të dhënave arkivore dhe panë një shpërthim të ngjashëm me rreze gama në vitin 2013 – hera e fundit që vrima e zezë më e vogël ra përmes diskut të grumbullimit.

“Po në lidhje me shpërthimin njëditor? Pse nuk e kemi parë më parë?” ka thënë Valtonen. “Rezulton se ne thjesht kemi pasur fat të keq. Askush nuk e vëzhgoi OJ287 pikërisht në ato netë kur ai bëri marifetin e tij një nate.”

Ndërsa astronomët do të vazhdojnë të studiojnë binarin e vrimës së zezë në zemër të OJ 287 në spektrin elektromagnetik me një grup teleskopësh, konfirmimi i një çiftimi binar të vrimës së zezë e bën sistemin një kandidat ideal për zbulimin e valëve gravitacionale, valëzime të vogla në hapësirë-kohë që shkaktohen kur objektet masive përshpejtohen dhe rrotullohen rreth njëri-tjetrit. Valët gravitacionale mbartin momentin këndor larg sistemeve binare dhe kështu bëjnë që banorët e tyre të rrotullohen së bashku. Kjo do të thotë që përfundimisht, dy vrimat e zeza të OJ 287 do të bashkohen për të krijuar një vrimë të zezë supermasive edhe më monstruoze.