Kosmiczny Teleskop Hubble’a odkrył najjaśniejszy kwazar kiedykolwiek obserwowany we wczesnym Wszechświecie. Po 20 latach poszukiwań, astronomowie zidentyfikowali dawny kwazar za pomocą silnego soczewkowania grawitacyjnego. Ten unikalny obiekt dostarcza nam informacji o narodzinach galaktyk w czasach kiedy wszechświat miał mniej niż miliard lat.
Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a astronomowie odkryli najjaśniejszy kwazar kiedykolwiek obserwowany we wczesnym wszechświecie – światło z tego obiektu rozpoczęło swoją podróż w kierunku Ziemi kiedy wszechświat miał zaledwie około miliarda lat.
NASA, ESA, X. Fan (University of Arizona)
Kwazary to wyjątkowo jasne jądra aktywnych galaktyk. Za jasny blask kwazaru odpowiada supermasywna czarna dziura otoczona przez dysk akrecyjny. Gaz opadający na czarną dziurę uwalnia niewiarygodne ilości energii, które można obserwować we wszystkich zakresach promieniowania.
Nowo odkryty kwazar skatalogowany jako J043947.08+163415.7 nie jest tutaj wyjątkiem: jego jasność odpowiada około 600 bilionom (bilionom, nie miliardom) słońc, a supermasywna czarna dziura zasilająca go ma masę kilkuset milionów mas Słońca. „To coś czego poszukiwaliśmy od długiego czasu” mówi główny autor opracowania Xiaohui Fan z Uniwersytetu w Arizonie. „Nie spodziewamy się, aby udało nam się dostrzec wiele kwazarów jaśniejszych od tego w całym obserwowalnym wszechświecie”.
Mimo jego jasności, Hubble był w stanie go dostrzec tylko dlatego, że jego blask został silnie wzmocniony przez zjawisko soczewkowania grawitacyjnego. Niezbyt jasna galaktyka znajduje się dokładnie między kwazarem a Ziemią i zakrzywia promieniowanie emitowane przez kwazar, przez co wydaje się on trzy razy większy i 50 razy jaśniejszy niż gdyby między nim a nami nie było żadnej galaktyki. Nawet mimo tego, ani soczewka, ani soczewkowany kwazar są wyjątkowo kompaktowe na zdjęcia z optycznych teleskopów naziemnych. Tylko bystre oko Hubble’a pozwoliło na rozdzielenie tego układu.
Dane pokazują nie tylko, że supermasywna czarna dziura akreuje materię wyjątkowo intensywnie, ale także to, że w kwazarze może powstawać nawet do 10 000 gwiazd rocznie. „Jego właściwości oraz odległość od nas sprawiają, że jest to główny kandydat do badania ewolucji odległych kwazarów i roli jaką supermasywne czarne dziury w ich centrach odgrywają w procesach gwiazdotwórczych” tłumaczy współautor opracowania Fabian Walter z Instytutu Maxa Plancka.
Kwazary podobne do J043947.08+163415.7 istniały w okresie rejonizacji młodego wszechświata, gdy promieniowanie młodych galaktyk i kwazarów ogrzewało wszechobecny wodór, który ochłodził się już 400 000 lat po Wielkim Wybuchu; wszechświat z powrotem z obojętnego stał się zjonizowaną plazmą. Niemniej jednak, wciąż nie wiadomo z pewnością które obiekty dostarczyły rejonizujących fotonów. Energetyczne obiekty takie jak ten nowo odkryty kwazar mogą pomóc rozwiązać tę zagadkę.
Z tego też powodu badacze zbierają teraz tyle informacji o tym kwazarze, ile to możliwe. Obecnie naukowcy analizują szczegółowe 20-godzinne widmo uzyskane za pomocą Very Large Telescope (VLT), dzięki czemu będą w stanie zidentyfikować skład chemiczny oraz określić temperatury gazu międzygalaktycznego we wczesnym wszechświecie. Badacze korzystają także z obserwatorium ALMA i liczą na obserwacje kwazara za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Dzięki tym instrumentom będą w stanie przyjrzeć się bezpośredniemu otoczeniu supermasywnej czarnej dziury i bezpośrednio zmierzyć wpływ jej grawitacji na otaczający ją gaz i procesy gwiazdotwórcze.
Źródło: spacetelescope.org