A hatalmas kvazár felfedezése miatt zavaros csillagász a korai univerzumból

Egy újonnan felfedezett szupermasszív fekete lyuk, amely 13 milliárd fényévnyire van a Földtől, végül értékes információt nyújthat nekünk az univerzum kialakulásáról. Addig is csak összezavarodott Eduardo Bañados - a csillagász a Carnegie Intézet megfigyelőközpontjainál. Ebben a héten leírja a zavaró munkáját egy pár papírban Asztrofizikai folyóirat és Astrophysical Journal Letters.

- Talán 200 kvázár van, amelyek hasonló távolságra vannak, de ennek a tárgynak a sajátossága, hogy rendkívül fényes a rádióhullámok között - mondta Bañados fordítottja. A kvazár egy olyan galaxis, amelynek közepén egy szupermasszív fekete lyuk van, amely állandóan szívja fel és kitágítja a csillaghulladékokat nagy energiájú részecskék formájában. Azok a részecskék, amelyek a fénysebesség közelében mozognak, olyan melegek, hogy általában sok fényt és rádióhullámot bocsátanak ki, amelyek nagyon fényesek a Földtől. De ez rendellenes volt.

„Hogy őszinte legyek, kezdetben nem hittem, hogy ez a kvazárból származik” - mondja Bañados. - Túl erős volt. Soha nem láttam olyan erős rádióadót, amikor az univerzum annyira fiatal volt. ”Szerinte a legvilágosabb kvazár a korai univerzumtól egy tényezővel tíz.

Az a tény, hogy a szupermasszív fekete lyukból származó rádióhullámok - amely a PSO J352.4034-15.3373 (P352-15) címkével ellátott kvázárt képezi - a pályájára húzott galaxissal együtt - szokatlanul „hangos” vagy „fényes”, azt jelenti, hogy a maga a kvazár atipikusan sűrű és aktív volt az univerzum kialakulásának korai szakaszában.Az első milliárd év alatt - a reionizáció korszaka - a napsugárzás 30–300-szoros óriási csillagai elkezdték világítani a hatalmas sötétséget, és a folyamat során újból energiázták az inert hidrogéngáz nagy részét, ami a nagy durranás. A P352-15 fényereje hasonló lehet a csillagokhoz, de sokkal nagyobb, mint a nap 300-szorosa.

- Hogyan képezhetsz egy szupermasszív fekete lyukat, amely olyan, mint egy milliárdszor a nap tömegének kevesebb, mint egy milliárd év alatt? - kérdezi Bañados önmagától. - Ez nagyon nehéz.

Miután megtalálta a kvázárt, Bañados együttmûködött Emmanuel Momjianval a New Radio-i Socorro Nemzeti Rádió Csillagászati ​​Obszervatóriumában (NRAO) annak érdekében, hogy a Nemzeti Tudományos Alapítvány nagyon hosszú alapvonalát (VLBA) használhassa, hogy jobban megnézhesse a pokol P352- 15 valójában (vagy volt). Ennek a munkának az eredményeit a héten közzétették Asztrofizikai folyóirat és Astrophysical Journal Letters.

Néhány munkával a VLBA éles rádióalapú vizualizációt készített a kvazárról, amely három fő összetevővel rendelkezik, amelyek sajátos sajátosságai vannak. A három komponens teljes távolsága körülbelül 5000 fényév. Itt „ropogós”, relatív; a kilométered változhat.

Ő és kollégái két elképzeléssel rendelkeznek arról, hogy mi lehet a P352-15-tel. Egyértelműen fényes magot látnak a középső szupermasszív fekete lyukhoz, két másik látható rész pedig a részecske-fúvókák, amelyek egymással ellentétes irányban vezetnek. Egy másik nézetben a fekete lyuk magja az egyik oldalon van, és a két részecske-fúvóka ugyanabban az irányban, koncentrikusan mozog.

A csapat reméli, hogy ez az utóbbi eset, mert ez azt jelenti, hogy potenciálisan megfigyelhetik ezt az egyoldalú sugárhajtót, mivel több évig terjed. „Ez a kvázár lehet a legtávolabbi objektum, amelyben mérhetnénk egy ilyen sugár sebességét” - mondta Momjian egy előkészített nyilatkozatban.

Annak ellenére, hogy a kvazárok definíció szerint a szupermasszív fekete lyuk és a galaxis kombinációját fogyasztják - és a fekete lyukak nagy, fényes, rádió-sugárzó részecskék sugárzást bocsátanak ki a fény sebességén - mindössze a kvázárok kb. az egyik az erős rádióadó. Legalább most, senki sem tudja, miért.

„Ez egy nagyon aktív kutatási terület, és még mindig nincs határozott válaszunk” - mondja Bañados. „Minden alkalommal, amikor találunk egy rendszert kvazárokkal, ez egy puzzle. Nem tudjuk, hogyan kell őket formálni.

Előre haladva a csoport reméli, hogy ezt az új kvazárt használva megvizsgálja a „rádió-sugárzó szerepét a szupermasszív fekete lyukak kialakulásában és növekedésében”. teljesen baszik azzal, hogy az asztrofizikusok szerint ezek az égi tárgyak képződtek.

„Ez a jet körülbelül 10 000 éves régi kell, hogy legyen” - mondja Bañados -, amely soknak tűnik számunkra, de a szupermasszív fekete lyuk kialakítása kevesebb, mint 10 000 év alatt nagy kihívás a szupermasszív fekete lyukak elméletére. ”

Tehát ez az új kvazár sokat mondhat nekünk arról, hogyan alakult ki a fiatal univerzum, vagy mi történt az első milliárd évvel a nagy bumm után, de ez csak egyszerűen felboríthatja azt, amit gondoltunk.

„Sok dolog van, amit nem tudunk, és néha az emberek néznek a tudósokra, és olyanok, mint:„ Ó, tudniuk kell az összes választ ”- mondja Bañados,„ de miért kutatunk. ”

„Ha ezt megtesszük, a legtöbb esetben a választ találva helyette több kérdést találunk.”