Shkencëtarët e NASA-s zbulojnë një ‘fosil’ të ri galaktik

Studiuesit në Qendrën e Fluturimeve Hapësinore të NASA-s Goddard në Greenbelt, Maryland, kanë zbuluar aktivitetin e rrezeve X që hedh dritë mbi evolucionin e galaktikave.

Rrezet X përshkruajnë retë gjigante të gazit të ftohtë në galaktikën spirale të afërt NGC 4945. Gazi duket se ka shpërthyer nëpër galaktikë pasi vrima e zezë e saj qendrore supermasive shpërtheu rreth 5 milionë vjet më parë.

“Ka një debat të vazhdueshëm në komunitetin shkencor rreth mënyrës se si evoluojnë galaktikat,” tha Kimberly Weaver, një astrofizikane në Goddard që drejtoi punën.

“Ne gjejmë vrima të zeza supermasive në qendrat e pothuajse të gjitha galaktikave të madhësisë së Rrugës së Qumështit dhe një pyetje e hapur është se sa ndikim kanë ato në krahasim me efektet e formimit të yjeve. Studimi i galaktikave të afërta si NGC 4945, të cilat ne mendojmë se po e shohim në një periudhë tranzicioni, na ndihmon të ndërtojmë modele më të mira se si yjet dhe vrimat e zeza prodhojnë ndryshime galaktike.”

Weaver prezantoi rezultatet në emër të ekipit të saj në takimin e 243-të të Shoqatës Amerikane Astronomike në New Orleans më 11 janar. Një punim rreth zbulimit është tani në shqyrtim nga The Astrophysical Journal .

Puna u bë e mundur falë të dhënave të mbledhura nga sateliti ESA (Agjencia Hapësinore Evropiane) XMM-Newton (Misioni me shumë pasqyra me rreze X) me ndihmën e Observatorit me rreze X Chandra të NASA-s.

NGC 4945 është një galaktikë aktive rreth 13 milionë vite dritë larg në konstelacionin jugor të Centaurit.

Një galaktikë aktive ka një qendër jashtëzakonisht të ndritshme dhe të ndryshueshme që mundësohet nga një vrimë e zezë supermasive që ngroh një disk rrethues të gazit dhe pluhurit përmes forcave gravitacionale dhe të fërkimit. Vrima e zezë konsumon ngadalë materialin rreth saj, gjë që krijon luhatje të rastësishme në dritën e emetuar të diskut. Ashtu si me shumicën e galaktikave aktive, vrima e zezë dhe disku i NGC 4945 janë të mbuluara nga një re e dendur pluhuri e quajtur torus, e cila bllokon një pjesë të asaj drite.

Bërthamat e galaktikave aktive gjithashtu mund të drejtojnë avionët e grimcave me shpejtësi të lartë dhe të gjenerojnë erëra të forta që përmbajnë gaz dhe pluhur.

NGC 4945 është gjithashtu një galaktikë me yje, që do të thotë se formon yje shumë më shpejt se yjet tanë. Shkencëtarët vlerësojnë se prodhon masën e barabartë me 18 yje si dielli ynë çdo vit, ose gati tre herë më shumë se Rruga e Qumështit. Pothuajse i gjithë formimi i yjeve është i përqendruar në qendër të galaktikës. Një ngjarje e shpërthimit të yjeve zgjat nga 10 deri në 100 milion vjet, duke përfunduar vetëm kur lënda e parë për të krijuar yje të rinj është varfëruar.

Weaver, shkencëtarja e projektit të NASA-s për XMM-Newton, dhe ekipi i saj shikuan NGC 4945 me satelitin. Në të dhënat e tyre, ata panë atë që shkencëtarët e quajnë linjë hekuri K-alfa. Kjo veçori ndodh kur drita shumë energjike me rreze X nga disku i vrimës së zezë takohet me gaz të ftohtë diku tjetër. (Gazi mat rreth minus 400 gradë Fahrenheit ose minus 200 Celsius.) Linja e hekurit është e zakonshme në galaktikat aktive, por deri në këto vëzhgime, shkencëtarët më parë mendonin se ndodhte në shkallë shumë më afër vrimës së zezë.

“Chandra ka hartuar hekurin K-alfa në galaktika të tjera. Në këtë, ai na ndihmoi të studiojmë burime individuale të ndritshme të rrezeve X në re për të na ndihmuar të përjashtojmë origjinë të tjera të mundshme përveç vrimës së zezë,” tha Jenna Cann, një bashkë-. autor dhe studiues postdoktoral në Goddard. “Por linja e NGC 4945 shtrihet aq larg nga qendra e saj saqë na duhej fusha e gjerë e shikimit e XMM-Newton për ta parë të gjithë atë.”

Për shkak se NGC 4945 është pothuajse i anuar nga këndvështrimi ynë, XMM-Newton ishte në gjendje të hartonte shtrirjen e vijës së tij prej hekuri si përgjatë ashtu edhe mbi rrafshin e galaktikës, duke e gjurmuar atë në 32,000 dhe 16,000 vite dritë, respektivisht – një renditja e madhësisë më larg se linjat e hekurit të vëzhguara më parë.

Ekipi shkencor mendon se gazi i ftohtë i theksuar nga linja është një relike e një avion grimcash që shpërtheu nga vrima e zezë qendrore e galaktikës rreth 5 milionë vjet më parë. Avioni ka të ngjarë të jetë i përkulur në galaktikë në vend që të drejtohet në hapësirë, duke nxitur një erë superfuqie që ende po shtynte gaz të ftohtë nëpër galaktikë. Madje mund të ketë shkaktuar ngjarjen aktuale të shpërthimit të yjeve.

Weaver dhe kolegët e saj do të vazhdojnë të vëzhgojnë NGC 4945 për të parë nëse mund të zbulojnë mënyra të tjera që vrima e zezë po ndikon evolucionin e galaktikës. Të njëjtat rreze X nga disku që aktualisht po nxjerrin në pah gazin e ftohtë mund të fillojnë gjithashtu ta shpërndajnë atë. Meqenëse yjet do të kishin nevojë për atë gaz për t’u formuar, shkencëtarët mund të jenë në gjendje të matin se si aktiviteti rreth vrimës së zezë të një galaktike mund të shuajë fazën e saj të shpërthimit të yjeve.

“Ka një sërë provash që tregojnë se vrimat e zeza luajnë një rol të rëndësishëm në disa galaktika në përcaktimin e historive të tyre të formimit të yjeve dhe fatet e tyre,” tha bashkëautori Edmund Hodges-Kluck, një astrofizikan në Goddard.

“Ne studiojmë shumë galaktika, si NGC 4945, sepse ndërsa fizika është pothuajse e njëjtë nga vrima e zezë në vrimën e zezë, ndikimi që ato kanë në galaktikat e tyre ndryshon shumë. XMM-Newton na ndihmoi të zbulojmë një fosil galaktik që ne e kemi bërë” Nuk di të kërkoj – por ka të ngjarë të jetë vetëm i pari nga shumë.”