Astronomët besojnë se në zemër të shumicës, nëse jo të të gjitha, galaktikave ndodhet një vrimë e zezë titanike me një masë që është miliona apo edhe miliarda herë më e madhe se dielli ynë. Këto vrima të zeza supermasive nuk mund të krijohen drejtpërdrejt përmes kolapsit të një ylli masiv, siç është rasti me vrimat e zeza me masë yjore me masa dhjetëra herë më të mëdha se dielli, pasi asnjë yll nuk është aq i madh sa të lindë një objekt kaq i madh.
Kjo do të thotë se duhet të ketë procese që lejojnë vrimat e zeza të rriten në masa kaq të jashtëzakonshme. Ndërsa konsumi i gazit dhe pluhurit, madje edhe i yjeve rreth vrimave të zeza mund të lehtësojë këtë rritje, një rrugë më e shpejtë për grumbullimin e masës është një zinxhir bashkimesh të vrimave të zeza më të mëdha dhe më të mëdha.
Një punim i botuar në Astroparticle Physics nga Imre Bartos dhe Oscar Barrera nga Departamenti i Fizikës në Universitetin e Floridës detajon se si disa vrima të zeza “vajza” të krijuara në bashkime të tilla mund të mbajnë informacion rreth vrimave të zeza “mëmë” që u përplasën për t’i krijuar ato.
“Ne zbulojmë se vrimat e zeza që lindin nga përplasja e vrimave të tjera të zeza mbajnë me vete informacion për vetitë e paraardhësve të tyre, duke përfshirë rrotullimin e paraardhësve si dhe masën e tyre,” thotë Bartos. “Fokusi kryesor i ri i kërkimit tonë është rindërtimi i rrotullimeve të vrimave të zeza stërgjyshore, duke u mbështetur në punën e mëparshme që u fokusua në masat e paraardhësve.”
Vrimat e zeza kanë shumë pak karakteristika që mund të përdoren për t’i dalluar ato, duke poseduar vetëm variacione të masës, momentit këndor ose “rrotullimit” dhe ngarkesës elektrike. Fizikani teorik John Wheeler nga Universiteti Princeton, SHBA e përshkroi këtë duke thënë “vrimat e zeza nuk kanë flokë”. Bartos shton se edhe përballë këtyre pak karakteristikave dhe “teoremës pa qime”, është ende e mundur të përdoret rrotullimi i një vrime të zezë për të zbuluar detaje rreth origjinës së saj.
“Për shembull, vrimat e zeza që ushqehen nga gazi përreth, ose përplasjet e mëparshme të vrimave të zeza ‘prindër’, mund të rezultojnë në rrotullim të lartë, ndërsa në lindje përmes vdekjes dhe rënies së yjeve, vrimat e zeza shpesh kanë rrotullim të ulët,” vazhdon Bartos.
Për të kryer studimin e tyre, Bartos dhe Barrera përdorën një teknikë matematikore të quajtur interferenca Bayesiane, duke marrë vetitë e matura të vrimës së zezë dhe pritshmërinë e tyre paraprake prej tyre si hyrje dhe duke nxjerrë shpërndarjet e konkluduara të vetive stërgjyshore të vrimës së zezë. Hulumtimi është në kohën e duhur pasi fizikanët po përdorin valëzime të vogla në hapësirë-kohë të quajtura valë gravitacionale për të mësuar më shumë rreth përplasjeve dhe bashkimeve të vrimave të zeza.
“Vëzhgimet e fundit të bashkimit të vrimave të zeza lë të kuptohet se linjat e montimit të vrimave të zeza — vendet ku vrima të zeza të shumta bashkohen në mënyrë të njëpasnjëshme, duke formuar kështu vrima të zeza gjithnjë e më të rënda , mund të jenë të zakonshme në univers.
“Kjo shtron pyetjen se si mund të rikuperojmë vetitë e vrimave të zeza stërgjyshore nga matjet e gjeneratës më të re,” thotë Bartos. “Jam i magjepsur nga historia e detektivëve të zbulimit të asaj që ndodhi me këto vrima të zeza në të kaluarën dhe gjetjes së gjurmëve të gishtërinjve të brezave të mëparshëm atje –
Më shumë information: O. Barrera et al, Ancestral spin information in gravitational waves from black hole mergers, Astroparticle Physics (2023). DOI: 10.1016/j.astropartphys.2023.102919
