20.08.2019
PL EN
11.01.2019 aktualizacja 14.01.2019

Dzięki Teleskopowi Hubble’a odkryto najjaśniejszy kwazar we wczesnym Wszechświecie

Artystyczna wizja kwazara J043947.08+163415.7. Źródło: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser. Artystyczna wizja kwazara J043947.08+163415.7. Źródło: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser.

Naukowcy analizujący dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a znaleźli kwazar, z którego światło zaczęło do nas podróż zaledwie około miliard lat po Wielkim Wybuchu. Jest to najjaśniejszy znany kwazar z wczesnego Wszechświata - informują NASA i ESA.

Kwazary to niezwykle jasne jądra aktywnych galaktyk. W centrum takiego obiektu znajduje się supermasywna czarna dziura otoczona przez dysk akrecyjny – dysk materii opadającej nad czarną dziurę. Gaz spadający na czarną dziurę uwalnia wielkie ilości energii, które można obserwować na bardzo wielu długościach fali elektromagnetycznej.

Kwazar, który teraz odkryto, otrzymał oznaczenie J043947.08+163415.7. Jego jasność odpowiada 600 bilionom Słońc, a jego supermasywna czarna dziura ma kilkaset milionów mas Słońca.

„Czegoś takiego szukaliśmy od długiego czasu. Nie sądzimy, aby w całym obserwowalnym Wszechświecie było wiele kwazarów jaśniejszych od tego, który dostrzegliśmy” - mówi Xiaohui Fan z University of Arizona w USA, pierwszy autor pracy, która zostanie opublikowana w „Astrophysical Journal Letters”, przy czym wyniki badań zaprezentowano na razie podczas 233. spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

Mimo iż to najjaśniejszy kwazar z tego etapu ewolucji Wszechświata, Teleskopowi Hubble’a udało się go dostrzec tylko dzięki pomocy samej natury. Astronomowie skorzystali z soczewkowania grawitacyjnego wywołanego przez galaktykę położoną na linii widzenia pomiędzy Ziemią a kwazarem. Soczewkowanie grawitacyjne zaburzyło światło kwazara w taki sposób, że widzimy go jako trzykrotnie większy i aż 50 razy jaśniejszy niż jest w rzeczywistości (czyli jego faktyczna jasność to 11 bilionów Słońc).

Analiza danych wskazuje, że tempo akrecji materii przez supermasywną czarną dziurę jest bardzo duże, oraz że w tym rejonie może powstawać do 10 tysięcy gwiazd rocznie. Przy czym rzeczywiste tempo, po odjęciu efektów soczekowania grawitacyjnego, może być mniejsze, ale to i tak bardzo dużo w porównaniu z Drogą Mleczną, w której obecnie powstaje około jedna gwiazd rocznie. Naukowcy wskazują, że obiekt J043947.08+163415.7 będzie dobrym przykładem do zbadania wpływu supermasywnych czarnych dziur na powstawanie gwiazd.

Z teorii opisującej ewolucję Wszechświata wiadomo, iż kwazary podobne do odkrytego J043947.08+163415.7 powinny istnieć w tzw. epoce wtórnej jonizacji we wczesnym Wszechświecie. W tym okresie promieniowanie od młodych galaktyk i kwazarów podgrzało wodór przesłaniający widoczność (który wcześniej ochłodził się około 400 tysięcy lat po Wielkim Wybuchu). Naukowcy nadal nie są pewni, które obiekty dostarczyły fotonów do tego procesu. Kwazary takie, jak J043947.08+163415 są jednymi z kandydatów.

Przeprowadzono też dodatkowe obserwacje kwazara przy pomocy teleskopów naziemnych. Aktualnie międzynarodowy zespół naukowców z USA, Niemiec i Chin analizuje widmo kwazara uzyskane dzięki 20-godzinnym obserwacjom przy pomocy Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Pozwoli to na ustalenie składu chemicznego i temperatury międzygalaktycznego gazu we wczesnym Wszechświecie. Wykorzystano także dane z sieci radioteleskopów Atacama Large Milimeter /submilimeter Array (ALMA) w Chile.

Kosmiczny Teleskop Hubble’a jest projektem amerykańskiej agencji kosmicznej NASA realizowanym we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA).

cza/ agt/

Copyright © Fundacja PAP 2019