Vrimat e zeza dhe galaktikat kanë një marrëdhënie jo të mirë, por të ndërthurur.
Astronomët mendojnë se pothuajse çdo galaktikë ka një vrimë të zezë gjigante në thelbin e saj. Dhe ndërsa ato vrima të zeza janë me të vërtetë masive – që peshojnë miliona, apo edhe miliarda, masa diellore – ato janë të vogla në krahasim me galaktikat e tyre shtëpiake, duke arritur më pak se 1% të masës së një galaktike tipike dhe një vëllim një miliard herë më të vogël. Pavarësisht mospërputhjes së madhe, këto vrima të zeza masive janë të afta të ushtrojnë një ndikim të madh, duke kontrolluar shkallën e formimit të yjeve për miliarda vjet.
Bërthamat e galaktikave janë rajonet e tyre më të dendura, të mbushura jo vetëm me yje, por edhe me gaz. Në qendër të shumicës, nëse jo të gjitha, galaktikave ndodhet një vrimë e zezë supermasive. Më të voglat janë një milion herë më masive se dielli; kryesimi më i madh i tabelave me mbi njëqind miliardë herë masën e yllit tonë.
Natyrisht, ato vrima të zeza ushtrojnë një tërheqje të madhe gravitacionale në rrethinën e tyre dhe çdo yll që endet shumë afër e gjen veten të bllokuar në një përqafim vdekjeprurës. Ndërsa i gjithë ai material grumbullohet në hapësirën që rrethon vrimën e zezë, ajo nxehet, sepse kjo është ajo që bëjnë materialet kur i ngjeshni ato. Shumë shpejt, materiali rrafshohet në një disk të hollë grumbullimi që rrotullohet rreth vrimës së zezë.
Pra, pse vrimat e zeza dhe galaktikat kanë një marrëdhënie kaq të pamundur në dukje?
Paqëndrueshmëritë e vogla në diskun e grumbullimit bëjnë që linjat e fushës magnetike të grumbullohen në vetvete, duke u palosur vazhdimisht, duke rritur kështu fuqinë e fushës magnetike në disk. Ndërsa pjesa më e madhe e materialit rreth vrimës së zezë zhytet nën horizontin e ngjarjeve, për t’u parë më kurrë në këtë univers, fushat e forta magnetike lidhen me një pjesë të materialit, duke e detyruar atë të ndjekë shtigjet gjarpëruese rreth vrimës së zezë përpara se të shpërthejë materialin. jashtë poleve.
Fluturat e plazmës së mbinxehur dalin me shpejtësi pothuajse me shpejtësinë e dritës, duke shpuar përmes bërthamës dhe, në disa raste, duke u shtrirë për dhjetëra mijëra vite dritë.
M-sigma: Lidhja e çuditshme midis vrimave të zeza dhe galaktikave
Është ky aktivitet rreth vrimës së zezë supermasive që shkencëtarët besojnë se qëndron pas një marrëdhënieje intriguese midis vrimave të zeza dhe galaktikave të tyre pritëse. E njohur si marrëdhënia M-sigma, është një lidhje midis masës së vrimës së zezë supermasive (M) dhe shpërndarjes së shpejtësisë në gazin e bërthamës galaktike (e shënuar me shkronjën greke sigma).
Shpërndarja e shpejtësisë është një masë e “ngacmueshmërisë” së një grumbulli gazi. Dispersionet më të mëdha do të thotë se xhepat e gazit kanë një gamë të gjerë shpejtësish, ndërsa një shpërndarje e vogël do të thotë që xhepat e gazit kanë afërsisht të njëjtën shpejtësi. Marrëdhënia M-sigma na tregon se për një gamë të gjerë galaktikash, sa më masive të jetë vrima e zezë, aq më i madh është shpërndarja e shpejtësisë – me fjalë të tjera, aq më shumë aktivitet zhvillohet në bërthamë.
Megjithatë, ushqyerja e vrimës së zezë dhe lëshimi i avionëve të saj mbresëlënës përbëjnë vetëm njërën anë të historisë. Pas lëshimit të avionëve, ata ngrohin gazin në bërthamë. Me kaq shumë energji, gazi e ka të vështirë të arrijë deri në afërsi të vrimës së zezë – kështu që disku i grumbullimit hollohet dhe avionët pushojnë. Por pas një kohe mjaft të gjatë, gazi ftohet përsëri dhe merr rrugën për në strofkën e vrimës së zezë, përpara se cikli të përsëritet.
Kjo lidhje intime midis vrimës së zezë dhe rrethinës së saj quhet reagim, dhe rregullon rritjen e vrimës së zezë dhe energjinë në galaktikë, duke vendosur lidhjen M-sigma.
Mbajtja e ekuilibrit
Ky cikël reagimesh rregullon edhe diçka tjetër që është kritike për evolucionin e galaktikave: shpejtësinë e formimit të yjeve.
Kur xhepat e gazit në një galaktikë janë relativisht të ftohtë, ato mund të arrijnë dendësinë e jashtëzakonshme të nevojshme për të shkaktuar formimin e yjeve. Nëse gazi është shumë i nxehtë, formimi i yjeve ngadalësohet. Ka shumë burime nxehtësie brenda një galaktike, si energjia e çliruar nga supernovat, por ndoshta lojtarët më të mëdhenj në skenën galaktike janë po ato vrima të zeza supermasive.
