Astronomët kanë zbuluar një vrimë të zezë masive në universin e hershëm që është “duke fjetur” pasi është ngopur nga ushqimi i tepërt. Ashtu si një ari që gllabëron salmon përpara se të hyjë në dimërim, ose një gjumë i nevojshëm pas darkës së Krishtlindjeve, kjo vrimë e zezë ka ngrënë aq shumë sa që tani është në gjendje të fjetur në galaktikën e saj mikpritëse.
Një ekip ndërkombëtar astronomësh, i udhëhequr nga Universiteti i Kembrixhit, përdori Teleskopin Hapësinor James Webb të NASA/ESA/CSA për të zbuluar këtë vrimë të zezë në universin e hershëm, vetëm 800 milionë vjet pas Big Bengut.
Vrima e zezë është gjigande—400 milionë herë më masive se dielli ynë—duke e bërë atë një nga vrimat e zeza më masive të zbuluara nga Webb në këtë fazë të zhvillimit të universit. Vrima e zezë është aq e madhe sa përbën rreth 40% të masës totale të galaktikës së saj mikpritëse: në krahasim, shumica e vrimave të zeza në universin lokal përbëjnë rreth 0.1% të masës së galaktikës së tyre.
Megjithatë, pavarësisht madhësisë së saj gjigande, kjo vrimë e zezë po “ushqehet” me gazin që i nevojitet për të rritur me një normë shumë të ulët—rreth 100 herë nën kufirin e saj teorik maksimal—duke e bërë atë në thelb të fjetur.
Një vrimë e zezë kaq e madhe në universin e hershëm, por që nuk po rritet, sfidon modelet ekzistuese të zhvillimit të vrimave të zeza. Megjithatë, studiuesit thonë se skenari më i mundshëm është që vrimat e zeza kalojnë periudha të shkurtra të rritjes ultra-të shpejtë, të ndjekura nga periudha të gjata fjetjeje. Rezultatet e tyre janë raportuar në revistën Nature.
Kur vrimat e zeza janë “duke fjetur”, ato janë shumë më pak të ndritshme, duke i bërë më të vështira për t’u zbuluar, edhe me teleskopë shumë të ndjeshëm si Webb. Vrimat e zeza nuk mund të vëzhgohen drejtpërdrejt, por në vend të kësaj zbulohen nga shkëlqimi tipik i një disku akrecioni, i cili formohet pranë skajeve të vrimës së zezë. Gazi në disku i akrecionit bëhet jashtëzakonisht i nxehtë dhe fillon të shkëlqejë dhe të rrezatojë energji në diapazonin ultravjollcë.
“Megjithëse kjo vrimë e zezë është në gjendje të fjetur, madhësia e saj e madhe na lejoi ta zbulojmë,” tha autori kryesor Ignas Juodžbalis nga Instituti Kavli për Kozmologji në Kembrixh. “Gjendja e saj e fjetur na lejoi gjithashtu të mësojmë për masën e galaktikës mikpritëse. Universi i hershëm arriti të prodhojë disa përbindësha të vërtetë, edhe në galaktika relativisht të vogla.”
Sipas modeleve standarde, vrimat e zeza formohen nga mbetjet e shembura të yjeve të vdekur dhe akreojnë materie deri në një kufi të parashikuar, të njohur si kufiri i Eddington-it, ku presioni i rrezatimit mbi materien tejkalon tërheqjen gravitacionale të vrimës së zezë. Megjithatë, madhësia e jashtëzakonshme e kësaj vrime të zezë sugjeron se modelet standarde mund të mos shpjegojnë në mënyrë adekuate se si formohen dhe rriten këto përbindësha.
“Është e mundur që vrimat e zeza të ‘lindin të mëdha’, gjë që mund të shpjegojë pse Webb ka zbuluar vrima të zeza gjigande në universin e hershëm,” tha bashkëautori, Profesor Roberto Maiolino, nga Instituti Kavli dhe Laboratori Cavendish i Kembrixhit. “Por një tjetër mundësi është që ato kalojnë periudha hiperaktiviteti, të ndjekura nga periudha të gjata fjetjeje.”
Duke punuar me kolegët nga Italia, studiuesit e Kembrixhit zhvilluan një sërë simulimesh kompjuterike për të modeluar se si kjo vrimë e zezë e fjetur mund të ishte rritur në një masë kaq të madhe kaq herët në univers. Ata zbuluan se skenari më i mundshëm është që vrimat e zeza mund të tejkalojnë kufirin e Eddington-it për periudha të shkurtra, gjatë të cilave rriten shumë shpejt, të ndjekura nga periudha të gjata inaktiviteti: Studiuesit thonë se vrima të zeza si kjo me shumë mundësi hanë për 5 deri në 10 milionë vjet dhe flenë për rreth 100 milionë vjet.
“Është e çuditshme të shpjegosh një vrimë të zezë të fjetur me periudha hiperaktiviteti, por këto shpërthime të shkurtra e lejojnë atë të rritet shpejt ndërsa kalon pjesën më të madhe të kohës në gjumë,” tha Maiolino.
Për shkak se periudhat e fjetjes janë shumë më të gjata se periudhat e rritjes ultra-të shpejtë, astronomët ka më shumë gjasa të zbulojnë vrimat e zeza gjatë këtyre periudhave. “Ky ishte rezultati i parë që pata si pjesë e doktoraturës sime, dhe më mori pak kohë për të vlerësuar sa i jashtëzakonshëm ishte,” tha Juodžbalis. “Vetëm kur fillova të flas me kolegët e mi në anën teorike të astronomisë isha në gjendje të kuptoja rëndësinë e vërtetë të kësaj vrime të zezë.”
Për shkak të ndriçimeve të tyre të ulëta, vrimat e zeza të fjetura janë më sfiduese për t’u zbuluar, por studiuesit thonë se kjo vrimë e zezë është pothuajse me siguri maja e një ajsbergu shumë më të madh, nëse vrimat e zeza në universin e hershëm kalojnë shumicën e kohës në një gjendje të fjetur.
“Me shumë gjasa, shumica dërrmuese e vrimave të zeza atje janë në këtë gjendje fjetjeje—jam i habitur që gjetëm këtë, por jam i emocionuar kur mendoj se ka shumë të tjera që mund të gjejmë,” tha Maiolino.
