Astronom zmeden zaradi odkritja močnega kvazarja iz zgodnjega vesolja

Na novo odkrita supermasivna črna luknja, oddaljena 13 milijard svetlobnih let od Zemlje, nam lahko sčasoma prinese dragocene informacije o nastanku vesolja. Medtem pa je Eduardo Bañados - astronom iz Observatorijev v ustanovi Carnegie, ki ga je našel - večinoma zgrešil. Svoje zmedeno delo ta teden opisuje v parih dokumentih Astrofizični dnevnik in Črke za astrofizikalne revije.

"Morda ima 200 kvazarjev, ki so na podobnih razdaljah, vendar je posebnost tega predmeta, da je v radijskih valovih zelo svetel," je povedal Bañados. Inverse. Kvazar je galaksija s supermasivno črno luknjo v središču, ki nenehno sesuje in izpljuva zvezdne naplavine v obliki visokoenergetskih delcev. Ti delci, ki se gibljejo blizu hitrosti svetlobe, so tako vroči, da običajno oddajajo veliko svetlobe in radijskih valov, ki se pojavljajo zelo svetlo od Zemlje. Toda ta je bil nenormalno tako.

»Če sem iskren, na začetku nisem verjel, da to prihaja iz kvazarja,« pravi Bañados. »Bilo je preveč močno. Nikoli nisem videl tako močnega radijskega oddajnika, ko je bilo vesolje tako mlado. «Po njegovem mnenju je najsvetlejši kvazar iz zgodnjega vesolja s faktorjem deset.

Dejstvo, da radijski valovi, ki izhajajo iz te supermasivne črne luknje - ki tvori kvazar, označen s PSO J352.4034-15.3373 (P352-15), skupaj z galaksijo, potegnjeno v svojo orbito - so nenavadno "glasni" ali "svetli", kar pomeni, da Sam kvazar je bil atipično gost in aktiven za nekaj, kar je obstajalo že v začetku oblikovanja vesolja.V prvih milijardah let - epohi reionizacije - so ogromne zvezde, ki so bile 30 do 300-krat večje od našega sonca, začele osvetliti veliko temo in v tem procesu ponovno oživili večino inertnega vodikovega plina, ki je izplaval iz big bang. P352-15 ima lahko primerljivo raven svetlosti kot tiste zvezde, vendar je veliko večja od 300-krat našega sonca.

»Kako lahko oblikujete supermasivno črno luknjo, ki je kot milijarda krat večja od mase Sonca v manj kot milijardo let?« Bañados se sprašuje. "To je res težko."

Po iskanju kvazarja je Bañados sodeloval z Emmanuelom Momjianom iz Nacionalnega radijskega astronomskega observatorija (NRAO) v Socorru v Novi Mehiki, da bi uporabil zelo dolgo bazno polje (VLBA) Nacionalne znanstvene fundacije, da bi dobil boljši pregled nad vsem, kar je P352- 15 dejansko je (ali je bil). Rezultati tega dela so bili objavljeni ta teden v Ljubljani Astrofizični dnevnik in Črke za astrofizikalne revije.

Z delom je VLBA ustvarila ostro radijsko vizualizacijo kvazarja, ki ima tri glavne komponente z lastnimi lastnostmi. Skupna razdalja med temi tremi komponentami je približno 5000 svetlobnih let. »Crisp« je tukaj relativna; vaša kilometrina se lahko razlikuje.

On in njegovi kolegi imata dve ideji o tem, kaj se lahko dogaja s P352-15. V eni razlagi vidijo svetlo jedro v supermasivni črni luknji v središču, dva druga vidna dela pa sta mlazni delci, ki jih proizvajajo v nasprotnih smereh drug od drugega. V drugem pogledu je jedro črne luknje na eni strani in dva curka delcev se gibljejo v isti smeri, koncentrično.

Skupina upa, da je to zadnji primer, ker pomeni, da bi lahko opazovali ta enostranski curek, saj se širi več let. "Ta kvazar je lahko najbolj oddaljen objekt, v katerem bi lahko merili hitrost takšnega curka," je dejal Momjian v pripravljeni izjavi.

Kljub dejstvu, da so kvazarji po definiciji kombinacija supermasivne črne luknje in galaksije, ki jo porabi - in da črne luknje odvržejo velike, svetle, radio-oddajne curke delcev s hitrostjo svetlobe - le okoli 10 odstotkov kvazarjev, to ena vključena, so močni radio oddajniki. Vsaj zdaj, nihče na polju ne ve, zakaj.

"To je zelo aktivno področje raziskav in še vedno nimamo dokončnega odgovora," pravi Bañados. »Vsakič, ko najdemo sistem s kvazarji, je to uganka. Ne vemo, kako jih oblikovati."

Skupina upa, da bo uporabila ta novi kvazar, da bi raziskala »vlogo radio-curkov za oblikovanje in rast supermasivnih črnih lukenj« - tako bi instituciji za pisanje nepovratnih sredstev izrazili vznemirljivo dejstvo, da je P352-15 popolnoma zajebava s tem, kako so astrofiziki mislili, da so nastali nebesni objekti.

"Ta jet mora biti okoli 10.000 let star," pravi Bañados, "kar zveni kot veliko za nas, toda oblikovanje supermasivne črne luknje v manj kot 10.000 letih je velik izziv za teorijo supermasivnih črnih lukenj."

Torej, ta novi kvazar nam lahko pove veliko o tem, kako se je oblikovalo mlado vesolje ali kaj se je dogajalo v teh prvih milijardo let po velikem poku, vendar bi lahko preprosto samo razburilo, kar smo mislili, da vemo.

"Obstaja veliko stvari, ki jih ne poznamo in včasih ljudje gledajo na znanstvenike in so podobni," Oh, morali bi vedeti vse odgovore, "pravi Bañados," toda zato delamo raziskave."

"Ko to naredimo, večino časa, namesto da bi našli odgovore, najdemo več vprašanj."