Empire
Antarë i Respektuar
Vrimë e zezë supermasive në qendër të galaktikës sonë mund të ketë një mike
Shiko fotografinë 1705608
A kanë shoqëri vrimat e zeza supermasive? Natyra e formimit të galaktikës sugjeron që përgjigjja është po, dhe në fakt, palët vrimave të zeza supermasive duhet të jenë të zakonshme në univers.
Një astrofizikan është i interesuar për një gamë të gjerë të problemeve teorike në astrofizikë, që nga formimi i galaktikave të para deri tek ndërveprimet gravitacionale të vrimave të zeza, yjeve dhe madje edhe planetëve. Vrimat e zeza janë sisteme intriguese, dhe vrimat e zeza supermasive dhe mjediset e dendura yjore që i rrethojnë ato përfaqësojnë një nga vendet më ekstreme në universin tonë.
Vrima e zezë supermasive që mbetet në qendër të galaktikës sonë, e quajtur Sgr A *, ka një masë prej rreth 4 milion herë më shumë se Dielli ynë. Një vrimë e zezë është një vend në hapësirë ku graviteti është aq i fortë sa që as grimcat dhe as drita nuk mund të shpëtojnë prej saj. Përreth Sgr A * është një grup i dendur yjesh. Matjet e sakta të orbitatit të këtyre yjeve lejuan që astronomët të konfirmojnë ekzistencën e kësaj vrime të zezë supermasive dhe të masin masën e saj. Për më shumë se 20 vjet, shkencëtarët kanë vëzhguar orbitat e këtyre yjeve rreth vrimës së zezë supermasive. Bazuar në këto matëje dhe studime tregojnë se nëse ka një shoqe atje, mund të jetë një vrimë e dytë e zezë afër që është të paktën 100,000 herë masa e Diellit.
Vrimat e zeza supermasive dhe miqtë e tyre
Pothuajse në çdo galaktikë, duke përfshirë edhe Rrugën tonë të Qumështit, ka një vrimë të zezë supermasive në zemrën e saj, me masa miliona deri në miliarda herë masën e Diellit. Astronomët ende po studiojnë pse zemra e galaktikave shpesh ka një vrimë të zezë supermasive. Një ide popullore lidhet me mundësinë që vrimat supermasive të kenë shoqe.
Shiko fotografinë 1705609
Për ta kuptuar këtë ide, duhet të kthehemi kur universi ishte i vjetër rreth 100 milion vjet, në epokën e galaktikave të para. Ato ishin shumë më të vogëla se galaktikat e sotme, rreth 10,000 ose më shumë herë më pak masive se Rruga e Qumështit. Brenda këtyre galaktikave të hershme, yjet e para që vdiqën krijuan vrima të zeza, me rreth dhjetëra deri në mijëra masën e Diellit. Këto vrima të zeza u mbytën në qendër të gravitetit, zemra e galaktikës së tyre pritëse. Meqenëse galaktikat evoluojnë duke u bashkuar dhe përplasur me njëra-tjetrën, përplasjet midis galaktikave do të rezultojnë në çifte të vrimave të zeza supermasive . Vrimat e zeza më pas përplasen dhe rriten gjithashtu në madhësi. Një vrimë e zezë që është më shumë se një milion herë më e madhe se masa e djalit tonë konsiderohet supermasive.
Nëse me të vërtetë vrima e zezë supermasive ka një mike që sillet rreth saj në orbitë të ngushtë, qendra e galaktikës është e mbyllur në një valle komplekse. Forcat gravitacionale të partnerëve gjithashtu do të ushtrojnë tërheqjen e tyre mbi yjet e afërt që shqetësojnë orbitat e tyre. Dy vrimat e zeza supermasive qe rrotullohen rreth njëra-tjetrës, dhe në të njëjtën kohë, secila po ushtron tërheqjen e vet mbi yjet përreth saj.
Shiko fotografinë 1705610
Forcat gravitacionale nga vrimat e zeza të ndikojnë mbi këto yje dhe i bëjnë ata të ndryshojnë orbitën e tyre; me fjalë të tjera, pas një revolucioni rreth çiftit supermasiv të vrimës së zezë, një yll nuk do të kthehet saktësisht në pikën në të cilën filloi.
Duke përdorur të kuptuarit tonë për bashkëveprimin gravitacional midis çiftit të mundshëm supermasiv të vrimës së zezë dhe yjeve përreth, astronomët mund të parashikojnë se çfarë do të ndodhë me yjet. Astrofizikantët mund të krahasojnë parashikimet tona me vëzhgimet, dhe më pas mund të përcaktojnë orbitat e mundshme të yjeve dhe të kuptojnë nëse vrima e zezë supermasive ka një shoqërues që po ushtron ndikim gravitacional.
Duke përdorur një yll të studiuar mirë, të quajtur S0-2, i cili orbitaton vrimën e zezë supermasive per 16 vjete që shtrihet në qendër të galaktikës, ne tashmë mund të përjashtojmë idenë se ekziston një vrimë e dytë e zezë supermasive me masë mbi 100,000 herë masa e Diellit dhe më larg se rreth 200 herë distanca midis Diellit dhe Tokës. Nëse do të kishte një shoqërues të tillë, atëherë do të kishim zbuluar efektet e tij në orbitën e SO-2.
Por kjo nuk do të thotë që një vrimë e zezë shoqëruese më e vogël nuk mund të fshihet ende atje. Një objekt i tillë mund të mos ndryshojë orbitën e SO-2 në një mënyrë që mund ta masim lehtë.
Fizika e vrimave të zeza supermasive
Vrimat e zeza supermasive kanë tërhequr shumë vëmendjen kohët e fundit. Në veçanti, imazhi i fundit i një gjiganti të tillë në qendër të galaktikës M87 hapi një dritare të re për të kuptuar fizikën që qëndron pas vrimave të zeza.
Shiko fotografinë 1705611
Kjo është vrima e zezë supermasive në qendër të galaktikës M87.
Afërsia e qendrës galaktike të Rrugës së Qumështit - vetëm 24,000 vite dritë larg - siguron një laborator unik për adresimin e çështjeve në fizikën themelore të vrimave të zeza supermasive. Për shembull, astrofizikanët do të donin të kuptonin ndikimin e tyre në rajonet qendrore të galaktikave dhe rolin e tyre në formimin dhe evolucionin e galaktikës. Zbulimi i një palë vrima të zeza supermasive në qendrën galaktike do të tregonte se Rruga e Qumështit u bashkua me një galaktikë tjetër, ndoshta të vogël, në njëfarë kohe në të kaluarën.
Nuk janë të gjitha ato që mund të na tregojnë monitorimi i yjeve përreth. Matjet e yllit S0-2 lejuan shkencëtarët të kryejnë një provë unike të teorisë së përgjithshme të relativitetit të Ajnshtajnit. Në maj të vitit 2018, S0-2 zmadhoi tej vrimës së zezë supermasive në një distancë prej vetëm rreth 130 herë distancës së Tokës nga Dielli. Sipas teorisë së Ajnshtajnit, gjatësia e valës së dritës së emetuar nga ylli duhet të shtrihet ndërsa ngjitet nga pusi i thellë gravitacional i vrimës së zezë supermasive.
Gjatësia e valës shtrirëse që Ajnshtajni parashikoi - e cila e bën yllin të duket më i kuq - u zbulua dhe vërteton se teoria e relativitetit të përgjithshëm përshkruan me saktësi fizikën në këtë zonë ekstreme gravitacionale. Mezi po pres qasjen e dytë më të afërt të S0-2, e cila do të ndodhë në rreth 16 vjet, sepse astrofizikanët do të jenë në gjendje të provojnë më shumë parashikimet e Ajnshtajnit për relativitetin e përgjithshëm, përfshirë ndryshimin e orientimit të orbitës së zgjatur të yjeve . Por nëse vrima e zezë supermasive ka një partner, kjo mund të ndryshojë rezultatin e pritur.
Shiko fotografinë 1705612
Më në fund, nëse ka dy vrima të zeza masive që rrotullohen me njëra-tjetrën në qendrën galaktike, siç sugjeron ekipi im, është e mundur, ata do të lëshojnë valë gravitacionale. Që nga viti 2015, vëzhguesit LIGO kanë zbuluar rrezatimin e valës gravitacionale nga bashkimi i vrimave të zeza yjore dhe yjeve neutron. Këto zbulime të parakohshme kanë hapur një mënyrë të re për shkencëtarët për të kuptuar universin.
Çfaredo valë e lëshuar nga çifti hipotetik i vrimës tonë të zezë do të jetë me frekuencë të ulët, shumë e ulët për detektorët LIGO-Virgo. Por një detektor i planifikuar me bazë hapësinore i njohur si LISA mund të jetë në gjendje të zbulojë këto valë të cilat do të ndihmojnë astrofizikantët të kuptojnë nëse vrima e zezë e qendrës tonë galaktike është vetëm apo ka një partner
Smadar Naoz, University of California, Los Angeles
December 12, 2019
Shiko fotografinë 1705608
A kanë shoqëri vrimat e zeza supermasive? Natyra e formimit të galaktikës sugjeron që përgjigjja është po, dhe në fakt, palët vrimave të zeza supermasive duhet të jenë të zakonshme në univers.
Një astrofizikan është i interesuar për një gamë të gjerë të problemeve teorike në astrofizikë, që nga formimi i galaktikave të para deri tek ndërveprimet gravitacionale të vrimave të zeza, yjeve dhe madje edhe planetëve. Vrimat e zeza janë sisteme intriguese, dhe vrimat e zeza supermasive dhe mjediset e dendura yjore që i rrethojnë ato përfaqësojnë një nga vendet më ekstreme në universin tonë.
Vrima e zezë supermasive që mbetet në qendër të galaktikës sonë, e quajtur Sgr A *, ka një masë prej rreth 4 milion herë më shumë se Dielli ynë. Një vrimë e zezë është një vend në hapësirë ku graviteti është aq i fortë sa që as grimcat dhe as drita nuk mund të shpëtojnë prej saj. Përreth Sgr A * është një grup i dendur yjesh. Matjet e sakta të orbitatit të këtyre yjeve lejuan që astronomët të konfirmojnë ekzistencën e kësaj vrime të zezë supermasive dhe të masin masën e saj. Për më shumë se 20 vjet, shkencëtarët kanë vëzhguar orbitat e këtyre yjeve rreth vrimës së zezë supermasive. Bazuar në këto matëje dhe studime tregojnë se nëse ka një shoqe atje, mund të jetë një vrimë e dytë e zezë afër që është të paktën 100,000 herë masa e Diellit.
Vrimat e zeza supermasive dhe miqtë e tyre
Pothuajse në çdo galaktikë, duke përfshirë edhe Rrugën tonë të Qumështit, ka një vrimë të zezë supermasive në zemrën e saj, me masa miliona deri në miliarda herë masën e Diellit. Astronomët ende po studiojnë pse zemra e galaktikave shpesh ka një vrimë të zezë supermasive. Një ide popullore lidhet me mundësinë që vrimat supermasive të kenë shoqe.
Shiko fotografinë 1705609
Për ta kuptuar këtë ide, duhet të kthehemi kur universi ishte i vjetër rreth 100 milion vjet, në epokën e galaktikave të para. Ato ishin shumë më të vogëla se galaktikat e sotme, rreth 10,000 ose më shumë herë më pak masive se Rruga e Qumështit. Brenda këtyre galaktikave të hershme, yjet e para që vdiqën krijuan vrima të zeza, me rreth dhjetëra deri në mijëra masën e Diellit. Këto vrima të zeza u mbytën në qendër të gravitetit, zemra e galaktikës së tyre pritëse. Meqenëse galaktikat evoluojnë duke u bashkuar dhe përplasur me njëra-tjetrën, përplasjet midis galaktikave do të rezultojnë në çifte të vrimave të zeza supermasive . Vrimat e zeza më pas përplasen dhe rriten gjithashtu në madhësi. Një vrimë e zezë që është më shumë se një milion herë më e madhe se masa e djalit tonë konsiderohet supermasive.
Nëse me të vërtetë vrima e zezë supermasive ka një mike që sillet rreth saj në orbitë të ngushtë, qendra e galaktikës është e mbyllur në një valle komplekse. Forcat gravitacionale të partnerëve gjithashtu do të ushtrojnë tërheqjen e tyre mbi yjet e afërt që shqetësojnë orbitat e tyre. Dy vrimat e zeza supermasive qe rrotullohen rreth njëra-tjetrës, dhe në të njëjtën kohë, secila po ushtron tërheqjen e vet mbi yjet përreth saj.
Shiko fotografinë 1705610
Forcat gravitacionale nga vrimat e zeza të ndikojnë mbi këto yje dhe i bëjnë ata të ndryshojnë orbitën e tyre; me fjalë të tjera, pas një revolucioni rreth çiftit supermasiv të vrimës së zezë, një yll nuk do të kthehet saktësisht në pikën në të cilën filloi.
Duke përdorur të kuptuarit tonë për bashkëveprimin gravitacional midis çiftit të mundshëm supermasiv të vrimës së zezë dhe yjeve përreth, astronomët mund të parashikojnë se çfarë do të ndodhë me yjet. Astrofizikantët mund të krahasojnë parashikimet tona me vëzhgimet, dhe më pas mund të përcaktojnë orbitat e mundshme të yjeve dhe të kuptojnë nëse vrima e zezë supermasive ka një shoqërues që po ushtron ndikim gravitacional.
Duke përdorur një yll të studiuar mirë, të quajtur S0-2, i cili orbitaton vrimën e zezë supermasive per 16 vjete që shtrihet në qendër të galaktikës, ne tashmë mund të përjashtojmë idenë se ekziston një vrimë e dytë e zezë supermasive me masë mbi 100,000 herë masa e Diellit dhe më larg se rreth 200 herë distanca midis Diellit dhe Tokës. Nëse do të kishte një shoqërues të tillë, atëherë do të kishim zbuluar efektet e tij në orbitën e SO-2.
Por kjo nuk do të thotë që një vrimë e zezë shoqëruese më e vogël nuk mund të fshihet ende atje. Një objekt i tillë mund të mos ndryshojë orbitën e SO-2 në një mënyrë që mund ta masim lehtë.
Fizika e vrimave të zeza supermasive
Vrimat e zeza supermasive kanë tërhequr shumë vëmendjen kohët e fundit. Në veçanti, imazhi i fundit i një gjiganti të tillë në qendër të galaktikës M87 hapi një dritare të re për të kuptuar fizikën që qëndron pas vrimave të zeza.
Shiko fotografinë 1705611
Kjo është vrima e zezë supermasive në qendër të galaktikës M87.
Afërsia e qendrës galaktike të Rrugës së Qumështit - vetëm 24,000 vite dritë larg - siguron një laborator unik për adresimin e çështjeve në fizikën themelore të vrimave të zeza supermasive. Për shembull, astrofizikanët do të donin të kuptonin ndikimin e tyre në rajonet qendrore të galaktikave dhe rolin e tyre në formimin dhe evolucionin e galaktikës. Zbulimi i një palë vrima të zeza supermasive në qendrën galaktike do të tregonte se Rruga e Qumështit u bashkua me një galaktikë tjetër, ndoshta të vogël, në njëfarë kohe në të kaluarën.
Nuk janë të gjitha ato që mund të na tregojnë monitorimi i yjeve përreth. Matjet e yllit S0-2 lejuan shkencëtarët të kryejnë një provë unike të teorisë së përgjithshme të relativitetit të Ajnshtajnit. Në maj të vitit 2018, S0-2 zmadhoi tej vrimës së zezë supermasive në një distancë prej vetëm rreth 130 herë distancës së Tokës nga Dielli. Sipas teorisë së Ajnshtajnit, gjatësia e valës së dritës së emetuar nga ylli duhet të shtrihet ndërsa ngjitet nga pusi i thellë gravitacional i vrimës së zezë supermasive.
Gjatësia e valës shtrirëse që Ajnshtajni parashikoi - e cila e bën yllin të duket më i kuq - u zbulua dhe vërteton se teoria e relativitetit të përgjithshëm përshkruan me saktësi fizikën në këtë zonë ekstreme gravitacionale. Mezi po pres qasjen e dytë më të afërt të S0-2, e cila do të ndodhë në rreth 16 vjet, sepse astrofizikanët do të jenë në gjendje të provojnë më shumë parashikimet e Ajnshtajnit për relativitetin e përgjithshëm, përfshirë ndryshimin e orientimit të orbitës së zgjatur të yjeve . Por nëse vrima e zezë supermasive ka një partner, kjo mund të ndryshojë rezultatin e pritur.
Shiko fotografinë 1705612
Më në fund, nëse ka dy vrima të zeza masive që rrotullohen me njëra-tjetrën në qendrën galaktike, siç sugjeron ekipi im, është e mundur, ata do të lëshojnë valë gravitacionale. Që nga viti 2015, vëzhguesit LIGO kanë zbuluar rrezatimin e valës gravitacionale nga bashkimi i vrimave të zeza yjore dhe yjeve neutron. Këto zbulime të parakohshme kanë hapur një mënyrë të re për shkencëtarët për të kuptuar universin.
Çfaredo valë e lëshuar nga çifti hipotetik i vrimës tonë të zezë do të jetë me frekuencë të ulët, shumë e ulët për detektorët LIGO-Virgo. Por një detektor i planifikuar me bazë hapësinore i njohur si LISA mund të jetë në gjendje të zbulojë këto valë të cilat do të ndihmojnë astrofizikantët të kuptojnë nëse vrima e zezë e qendrës tonë galaktike është vetëm apo ka një partner
Smadar Naoz, University of California, Los Angeles
December 12, 2019
