Përfaqësim artistik i CAPERS-LRD-z9, shtëpia e vrimës së zezë më të hershme të konfirmuar. Besohet se vrima e zezë supermasive në qendër të saj është e rrethuar nga një re e trashë gazi, duke i dhënë galaktikës një ngjyrë të veçantë të kuqe. Kredit: Erik Zumalt / Universiteti i Teksasit në Austin
Një ekip ndërkombëtar astronomësh, i udhëhequr nga Qendra e Kufirit Kozmik e Universitetit të Teksasit në Austin, ka identifikuar vrimën e zezë më të largët të konfirmuar ndonjëherë. Ajo dhe galaktika ku ndodhet, CAPERS-LRD-z9, ekzistojnë 500 milionë vjet pas Big Bengut. Kjo e vendos atë 13.3 miliardë vjet në të kaluarën, kur universi ynë ishte vetëm 3% e moshës së tij aktuale. Si e tillë, ofron një mundësi unike për të studiuar strukturën dhe evolucionin e kësaj periudhe enigmatike.
“Kur kërkon vrima të zeza, kjo është afërsisht sa më larg që mund të shkosh praktikisht. Ne po shtyjmë kufijtë e asaj që teknologjia aktuale mund të zbulojë,” tha Anthony Taylor, studiues postdoktor në Qendrën e Kufirit Kozmik dhe drejtues i ekipit që bëri zbulimin.
Kërkimi është botuar në The Astrophysical Journal.
“Ndërsa astronomët kanë gjetur disa kandidatë më të largët,” shtoi Steven Finkelstein, bashkautor në studim dhe drejtor i Qendrës së Kufirit Kozmik, “ende nuk kanë gjetur shenjën e qartë spektroskopike që lidhet me një vrimë të zezë.”
Me spektroskopi, astronomët ndajnë dritën në shumë gjatësi valore për të studiuar karakteristikat e një objekti. Për të identifikuar vrima të zeza, ata kërkojnë prova të gazit që lëviz me shpejtësi. Ndërsa gazi rrotullohet dhe bie drejt një vrime të zezë, drita nga gazi që largohet prej nesh shtrihet në gjatësi valore më të kuqe, ndërsa drita nga gazi që vjen drejt nesh ngjeshet në gjatësi më të kaltra.
“Nuk ka shumë gjëra të tjera që krijojnë këtë shenjë,” shpjegoi Taylor. “Dhe kjo galaktikë e ka.”
Ekipi përdori të dhëna nga programi CAPERS (CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey) i Teleskopit Hapësinor James Webb për kërkimin e tij. I lëshuar në vitin 2021, JWST ofron pamjet më të largëta në hapësirë që kemi, dhe CAPERS siguron vëzhgime të kufirit më të skajshëm.
“Qëllimi i parë i CAPERS është të konfirmojë dhe studiojë galaktikat më të largëta,” tha Mark Dickinson, bashkautor në studim dhe drejtues i ekipit CAPERS. “Spektroskopia e JWST është çelësi për të konfirmuar distancat e tyre dhe për të kuptuar vetitë e tyre fizike.”
Fillimisht u pa si një njollë interesante në imazhet e programit, CAPERS-LRD-z9 rezultoi të ishte pjesë e një klase të re galaktikash të njohura si “Pikat e Kuqe të Vogla”. Të pranishme vetëm në 1.5 miliardë vitet e para të universit, këto galaktika janë shumë kompakte, të kuqe dhe papritur shumë të ndritshme.
“Zbulimi i Pikave të Kuqe të Vogla ishte një surprizë e madhe nga të dhënat e hershme të JWST, pasi ato nuk ngjanin fare me galaktikat e vëzhguara me Teleskopin Hapësinor Hubble,” shpjegoi Finkelstein. “Tani, ne jemi në procesin e kuptimit të natyrës së tyre dhe mënyrës se si janë formuar.”
CAPERS-LRD-z9 mund t’i ndihmojë astronomët të bëjnë pikërisht këtë.
Së pari, kjo galaktikë shton prova të reja se vrimat e zeza supermasive janë burimi i ndritshmërisë së papritur te Pikat e Kuqe të Vogla. Zakonisht, një ndriçim i tillë do të tregonte një bollëk yjesh në një galaktikë. Megjithatë, Pikat e Kuqe të Vogla ekzistojnë në një kohë kur një masë kaq e madhe yjesh është e pamundur.
Nga ana tjetër, edhe vrimat e zeza ndriçojnë fort. Kjo sepse ato ngjeshin dhe nxehin materialin që thithin, duke krijuar dritë dhe energji të jashtëzakonshme. Duke konfirmuar ekzistencën e një vrime të zezë në CAPERS-LRD-z9, astronomët kanë gjetur një shembull të qartë të kësaj lidhjeje tek Pikat e Kuqe të Vogla.
Galaktika e re mund të ndihmojë gjithashtu të sqarohet se çfarë shkakton ngjyrën e kuqe të veçantë te Pikat e Kuqe të Vogla. Kjo mund të vijë nga një re e trashë gazi që rrethon vrimën e zezë, duke e zhvendosur dritën e saj drejt gjatësive valore më të kuqe ndërsa kalon nëpër të.
“Ne kemi parë këto re në galaktika të tjera,” shpjegoi Taylor. “Kur e krahasuam këtë objekt me ato burime të tjera, ishte identik.”
Kjo galaktikë është gjithashtu e dallueshme për madhësinë gjigante të vrimës së saj të zezë. E vlerësuar deri në 300 milionë herë më masive se dielli ynë, masa e saj përbën gjysmën e të gjithë yjeve në galaktikë. Edhe mes vrimave të zeza supermasive, kjo është veçanërisht e madhe.
Gjetja e një vrime të zezë kaq të madhe kaq herët u jep astronomëve një mundësi të vlefshme për të studiuar se si u zhvilluan këto objekte. Një vrimë e zezë që gjendet në universin e vonë ka pasur shumë mundësi të shtojë masë gjatë jetës së saj. Por një e pranishme në qindra milionë vitet e para nuk do të kishte këtë shans.
“Kjo shton prova të reja se vrimat e zeza të hershme u rritën shumë më shpejt nga sa mendonim të mundshme,” tha Finkelstein. “Ose ato nisën jetën shumë më masive sesa parashikojnë modelet tona.”
Për të vazhduar kërkimet mbi CAPERS-LRD-z9, ekipi shpreson të mbledhë më shumë vëzhgime me rezolucion më të lartë duke përdorur JWST. Kjo mund të ofrojë njohuri më të thelluara mbi të dhe rolin që luajtën vrimat e zeza në zhvillimin e Pikave të Kuqe të Vogla.
“Ky është një objekt testues shumë i mirë për ne,” tha Taylor. “Nuk kemi pasur mundësi të studiojmë evolucionin e hershëm të vrimave të zeza deri vonë, dhe jemi të emocionuar të shohim çfarë mund të mësojmë nga ky objekt unik.”
