Një ekip shkencëtarësh i udhëhequr nga studiues të Universitetit York në Kanada ka zbuluar erën më të shpejtë të regjistruar ndonjëherë pranë një vrime të zezë supermasive në gjatësitë valore ultravjollcë. Ky zbulim i rëndësishëm hedh dritë mbi proceset ekstreme që ndodhin në afërsi të vrimave të zeza dhe mbi ndikimin e tyre në evolucionin e galaktikave.
Objekti në qendër të studimit është një kuazar i quajtur J2318. Kuazarët janë ndër objektet më të ndritshme në univers dhe formohen kur sasi të mëdha gazi dhe pluhuri bien drejt një vrime të zezë supermasive. Materia nuk bie menjëherë në vrimën e zezë, por krijon një disk rrotullues shumë të nxehtë që lëshon sasi të jashtëzakonshme energjie. Në rastin e J2318, vrima e zezë ka një masë rreth 1.7 miliardë herë më të madhe se ajo e Diellit, një vlerë e zakonshme për kuazarët e fuqishëm. Ajo që e bën këtë objekt të pazakontë është era e gazit që largohet prej tij me shpejtësi deri në 30% të shpejtësisë së dritës.
Zbulimi u publikua në revistën shkencore *The Astrophysical Journal* dhe u realizua nga një ekip ku morën pjesë studentë universitarë, studentë pasuniversitarë dhe astronomë profesionistë nga institucione të ndryshme. Autori kryesor i studimit, Lucas Seaton, e krahasoi shpejtësinë e kësaj ere me një “uragan të kategorisë 79”, për të ilustruar sa ekstrem është fenomeni. Sigurisht, kjo është vetëm një analogji, pasi nuk ekziston asnjë fenomen tokësor që i afrohet këtyre shpejtësive.
Për dekada me radhë, astronomët kanë ditur se pothuajse çdo galaktikë e madhe ka në qendër një vrimë të zezë supermasive me masa që variojnë nga miliona deri në miliarda herë masa e Diellit. Megjithëse vrimat e zeza shpesh përshkruhen si objekte që “gëlltisin gjithçka”, realiteti është më kompleks. Para se materia të arrijë te vrima e zezë, ajo formon një disk gjigant rrotullues, shumë më të madh se orbita e Tokës rreth Diellit dhe më të nxehtë se sipërfaqja e vetë Diellit. Këto disqe të nxehta, të quajtura kuazarë, prodhojnë aq shumë energji sa mund të vëzhgohen nga skajet më të largëta të universit të dukshëm.
Një pjesë e kësaj energjie përdoret për të shtyrë gazin larg diskut. Në kuazarin J2318, studiuesit vëzhguan një rrjedhë gazi që arrin shpejtësi relativiste, deri në 30% të shpejtësisë së dritës. Edhe pse në rrezet X janë zbuluar erëra akoma më të shpejta, kjo është era më e shpejtë e identifikuar ndonjëherë në spektrin ultravjollcë.
Mekanizmi që e krijon këtë erë është i ndryshëm nga ai i erërave në Tokë. Në atmosferën tonë, erërat krijohen nga ndryshimet e presionit të ajrit. Në kuazarë, shtytja vjen pjesërisht nga vetë drita. Grimcat e dritës, të quajtura fotone, godasin atomet e gazit ose absorbohen prej tyre, duke u transferuar energji dhe impuls. Kur triliona e triliona fotone veprojnë në të njëjtën kohë, ato mund të përshpejtojnë gazin në shpejtësi marramendëse.
Megjithatë, ky proces paraqet një sfidë teorike. Fotone kaq energjike kanë aftësinë të largojnë elektronet nga atomet, duke i jonizuar plotësisht dhe duke i bërë të padukshme në llojet e spektrave që astronomët vëzhgojnë. Prandaj, shkencëtarët ende nuk e kuptojnë plotësisht se si gazi mund të arrijë këto shpejtësi ekstreme, duke ruajtur në të njëjtën kohë jonet e karbonit dhe silikonit që janë vëzhguar në J2318.
Zbulimi u bë i mundur falë të dhënave të mbledhura nga projekti ndërkombëtar Sloan Digital Sky Survey (SDSS), i cili prej vitit 1998 ka kataloguar miliona objekte qiellore. Në vitin 2023, studentja Marianna Veltri identifikoi J2318 si një objekt interesant gjatë analizës së të dhënave. Më pas, pas shqyrtimit të spektrit me programe të specializuara të zhvilluara nga studenti Zezhou Zhu, profesori Patrick Hall kuptoi se objekti kishte një erë jashtëzakonisht të shpejtë.
Për të konfirmuar rezultatet, ekipi përdori teleskopin gjigant Frederick C. Gillett Gemini North në Hawaii, me pasqyrë tetë metra në diametër. Vëzhgimet shtesë konfirmuan se shpejtësia e erës ishte vërtet rekord për gjatësitë valore ultravjollcë.
Një tjetër aspekt interesant i studimit ishte analiza e ndryshimeve në kohë të kuazarit. Studiuesit grumbulluan të dhëna mbi shkëlqimin e J2318 nga vrojtime që mbulojnë rreth 20 vjet. Rezultatet treguan se shkëlqimi i tij ndryshon gradualisht, në mënyrë të ngjashme me kuazarët e tjerë. Megjithatë, vëzhgimet e përsëritura të spektrit zbuluan se sasia e dritës së absorbuar nga era ndryshonte me kalimin e kohës, duke sugjeruar se kushtet fizike brenda rrjedhës së gazit po evoluojnë vazhdimisht.
Astronomët besojnë se këto rrjedha ekstreme kanë rëndësi të madhe për evolucionin e galaktikave. Ato transportojnë sasi kolosale energjie dhe mund të ndikojnë në formimin e yjeve, shpërndarjen e gazit dhe zhvillimin afatgjatë të galaktikës pritëse. Për këtë arsye, ato konsiderohen si një hallkë e rëndësishme që lidh aktivitetin intensiv pranë vrimës së zezë me pjesët e tjera të galaktikës.
Sipas studiueses Paola Rodríguez Hidalgo, këto erëra mund të përfaqësojnë mekanizmin e shumëkërkuar të “feedback-ut galaktik”, një proces që është përfshirë në simulimet kompjuterike të formimit të galaktikave për dekada, por që ende nuk kuptohet plotësisht nga vëzhgimet reale.
Kërkimet vazhdojnë për të gjetur kuazarë të tjerë me rrjedha edhe më të shpejta. Megjithëse do të jetë e vështirë të gjendet një erë ultravjollcë që tejkalon rekordin e J2318, astronomët po kërkojnë në të gjithë universin e dukshëm për shembuj të rinj. Çdo zbulim i tillë mund të ndihmojë në kuptimin më të mirë të fizikës ekstreme pranë vrimave të zeza supermasive dhe të rolit që ato luajnë në formësimin e universit.
