Dodano: 15 styczeń 2019r.

Astronomowie zaobserwowali najjaśniejszy kwazar z wczesnego Wszechświata

Astronomowie przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a dostrzegli kwazar tak jasny, jak 600 bilionów słońc. To najjaśniejszy tego typu obiekt kiedykolwiek obserwowany we wczesnym Wszechświecie. Odkrycie może dostarczyć wielu cennych informacji o narodzinach galaktyk, gdy Wszechświat miał mniej niż miliard lat.

 

Kwazary należą do najjaśniejszych obiektów we Wszechświecie. To rodzaj galaktycznych jąder, a ich siłą napędową są znajdujące się w centrum supermasywne czarne dziury, otoczone dyskiem akrecyjnym, uformowanym przez spadającą materię. Materia opadająca w czarną dziurę uwalnia gigantyczne ilości energii, które manifestują się w postaci ekstremalnie intensywnego promieniowania elektromagnetycznego, które obejmuje niemal całe spektrum: od fal radiowych po wysokoenergetyczne promieniowanie gamma.

Nowo odkryty kwazar skatalogowany jako J043947.08 + 163415.7, nie jest wyjątkiem. Jego jasność jest odpowiednikiem około 600 bilionów słońc, a supermasywna czarna dziura, która go zasila, ma masę kilkaset milionów razy większą niż nasze Słońce.

 

Wyniki obserwacji ukazały się na łamach „Astrophysical Journal Letters”.

J043947.08 + 163415.7 znajduje się w odległości 12,8 miliarda lat świetlnych od nas. Został dostrzeżony za pomocą silnego soczewkowania grawitacyjnego dzięki jednym z najbardziej zaawansowanych naziemnych i kosmicznych teleskopów, w tym Obserwatorium Kecka, Teleskopu Jamesa Clerk Maxwella i Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Światło otrzymane z tego obiektu rozpoczęło swoją podróż, gdy Wszechświat miał około miliarda lat. Ten unikalny obiekt zapewnia wgląd w narodziny galaktyk i może dostarczyć wielu informacji na ten temat.

Naukowcy poszukują tych wyjątkowych obiektów od ponad 20 lat. Rzadkie i przypadkowe zdarzenie sprawiło, że J043947.08 + 163415.7 ukazał im się w pełnej krasie. Wspomniane zdarzenie to soczewkowanie grawitacyjne. Galaktyka, która znalazła się na linii między kwazarem a Ziemią, zakrzywiła emitowane przez niego promieniowanie i sprawiła, że ujawnił się on trzykrotnie większy i około 50 razy jaśniejszy niż byłby bez tego efektu. Kwazar pozostałby niewykryty, gdyby nie siła soczewkowania grawitacyjnego.

- To jest coś, czego szukaliśmy od dawna - powiedział główny autor publikacji  Xiaohui Fan z University of Arizona. - Nie spodziewamy się, by udało nam się zobaczyć wiele jaśniejszych kwazarów w obserwowalnym Wszechświecie – dodał.

Odkrycie to stanowi rzadką okazję do zbadania tego, jaką rolę odgrywały czarne dziury towarzyszące kwazarom w powstawaniu gwiazd w bardzo wczesnym Wszechświecie i jak wpłynęły na formowanie się galaktyk. - Ta detekcja jest bardzo ważnym odkryciem. Przez dziesięciolecia myśleliśmy, że kwazary we wczesnym Wszechświecie powinny być powszechnymi obiektami, ale jest to pierwszy tego rodzaju obiekt, które znaleźliśmy – wyjaśnił Fabio Pacucci, współautor publikacji pracujący na Uniwersytecie Yale.

Dane zebrane przez teleskopy pokazują nie tylko, że supermasywna czarna dziura akreuje materię w niezwykle wysokim tempie, ale także, że kwazar może wytwarzać do 10 000 gwiazd rocznie. Choć rzeczywista szybkość tworzenia się gwiazd może być znacznie niższa, niż sugeruje jasność kwazara. Obserwacje może zaburzać efekt soczewkowania.

Odkrycie kwazara może dać również wskazówki dotyczące ewolucji samego Wszechświata. Kwazary takie jak J043947.08 + 163415.7 istniały w tzw. erze rejonizacji. To okres w ewolucji Wszechświata, kiedy energetyczne promieniowanie młodych galaktyk i kwazarów ponownie ogrzało wodór rozproszony w przestrzeni kosmicznej, który zdążył już ostygnąć 400 000 lat po Wielkim Wybuchu. Studiowanie takich kwazarów mogłoby dać wgląd w tę wciąż tajemniczą erę.

 

Źródło: Keck Observatory, fot. ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser