Astronóm zmätený Jeho objavom mocného kvasaru z raného vesmíru

Novoobjavená supermasívna čierna diera, vzdialená 13 miliárd svetelných rokov od Zeme, nám môže poskytnúť cenné informácie o vzniku vesmíru. Medzičasom je to len mätúce Eduardo Bañados - astronóm na observatóriách Carnegie Institution, ktorý ho našiel. Svoju zmätenú prácu opisuje tento týždeň v pároch novín Astrophysical Journal a Astrophysical Journal Listy.

„Je tu asi 200 kvasarov, ktoré sú v podobných vzdialenostiach, ale zvláštnosťou tohto objektu je, že je extrémne jasný v rádiových vlnách,“ povedal Bañados. obrátený, Kvazár je galaxia so supermasívnou čiernou dierou v jej strede, ktorá sa neustále nasáva a vyfukuje hviezdne nečistoty vo forme vysokoenergetických častíc. Tieto častice, pohybujúce sa v blízkosti rýchlosti svetla, sú tak horúce, že zvyčajne emitujú veľa svetla a rádiových vĺn, ktoré sú zo Zeme veľmi jasné. Ale toto bolo nezvyčajne.

„Aby som bol úprimný, na začiatku som neveril, že to pochádza z kvasaru,“ hovorí Bañados. „Bolo to príliš silné. Nikdy som nevidel taký silný rádiový vysielač, keď bol vesmír taký mladý. “Podľa neho je to najjasnejší kvasar z raného vesmíru faktorom desať.

Skutočnosť, že rádiové vlny vychádzajú z tejto supermasívnej čiernej diery - ktorá tvorí kvazár označený PSO J352.4034-15.3373 (P352-15) spolu s galaxiou vytiahnutou na obežnú dráhu - sú nezvyčajne „hlasné“ alebo „svetlé“ znamená, že samotný kvazár bol atypicky hustý a aktívny pre niečo, čo existovalo na začiatku tvorby vesmíru.Počas prvých miliárd rokov - epocha reionizácie - obrie hviezdy 30 až 300-násobok veľkosti nášho Slnka začali rozžiariť obrovskú tmu a počas tohto procesu znovu nabili väčšinu inertného plynného vodíka, ktorý sa vznášal z okolia. veľký tresk. P352-15 môže mať porovnateľnú úroveň jasu s týmito hviezdami, ale je to oveľa viac ako 300 krát naše Slnko.

„Ako môžete vytvoriť supermasívnu čiernu dieru, ktorá je ako miliarda násobok hmotnosti slnka za menej ako miliardu rokov?“ Bañados sa pýta sám seba. "To je naozaj ťažké."

Po nájdení kvasaru spolupracoval Bañados s Emmanuelom Momjianom z Národného observatória pre rádiové astronómie (NRAO) v Novom Mexiku v Socorro, aby využil veľmi dlhý základný rad (VLBA) Národnej vedeckej nadácie na získanie lepšieho prehľadu o čomkoľvek pekle P352- 15 je vlastne (alebo bol). Výsledky tejto práce boli zverejnené tento týždeň v Astrophysical Journal a Astrophysical Journal Listy.

S nejakou prácou, VLBA produkoval ostrú rádiovú vizualizáciu quasar, ktorý má tri hlavné komponenty s niektorými odlišnými vlastnosťami. Celková vzdialenosť týchto troch komponentov je približne 5000 svetelných rokov. „Crisp,“ tu je relatívna; počet najazdených kilometrov sa môže líšiť.

On a jeho kolegovia majú dve predstavy o tom, čo by sa dalo robiť s P352-15. V jednej interpretácii vidia jasné jadro supermasívnej čiernej diery v strede, pričom ďalšie dve viditeľné časti sú časticové prúdy, ktoré produkujú smerom od seba. V inom pohľade je jadro čiernej diery na jednej strane a dva prúdové častice sa pohybujú v rovnakom smere, koncentricky.

Tím dúfa, že je to druhý prípad, pretože to znamená, že by mohli pozorovať tento jednostranný prúd, ktorý sa rozširuje v priebehu niekoľkých rokov. „Tento kvazár môže byť najvzdialenejším objektom, v ktorom by sme mohli merať rýchlosť takého prúdu,“ povedal Momjian v pripravenom vyhlásení.

Napriek tomu, že kvazary sú už z definície kombináciou supermasívnej čiernej diery a galaxie, ktorá ju spotrebuje - a že čierne diery vysúvajú veľké, svetlé, rádiový emitujúce prúdy častíc pri rýchlosti svetla - len asi 10 percent kvasarov, jedným z nich sú silné rádiové zdroje. Aspoň teraz, nikto na poli nevie prečo.

„Je to veľmi aktívna oblasť výskumu a stále nemáme jednoznačnú odpoveď,“ hovorí Bañados. „Zakaždým, keď nájdeme systém s kvasármi, je to puzzle. Nevieme, ako ich vytvoriť. “

Skupina v budúcnosti dúfa, že tento nový kvasar využije na vyšetrenie „úlohy rádiových prúdov na tvorbu a rast supermasívnych čiernych dier“ - čo by znamenalo, že by inštitúcia poskytujúca granty vyjadrila znepokojujúcu skutočnosť, že P352-15 úplne šuká, ako si astrofyzici mysleli, že tieto nebeské objekty vznikli.

„Tento prúd musí byť okolo 10 000 rokov,“ hovorí Bañados, „čo pre nás znie ako veľa, ale vytvorenie supermasívnej čiernej diery za menej ako 10 000 rokov je veľkou výzvou pre teóriu supermasívnych čiernych dier."

Tento nový kvasar by nám mohol veľa povedať o tom, ako sa tvoril mladý vesmír, alebo čo sa deje v tých prvých miliardách rokov po veľkom tresku, ale mohlo by to tiež jednoducho len rozrušiť to, čo sme si mysleli, že vieme.

„Je veľa vecí, o ktorých nevieme, a niekedy sa ľudia pozerajú na vedcov a sú ako„ Oh, mali by poznať všetky odpovede, “hovorí Bañados,„ ale to je dôvod, prečo robíme výskum. “

"Keď to urobíme, väčšinu času namiesto nájdenia odpovedí nájdeme viac otázok."