Astronomi atklāj vistālāko kvazāru

12, 9 miljardu gaismas gadu attālumā esošā aktīvā galaktika ir spilgtākais zināmais objekts

Ar melnu caurumu vadīts kvazārs (ilustrācija) © ESO / M Kornmesserhaus
lasīt skaļi

Eiropas astronomu komanda ir atklājusi un izpētījusi vistālāk zināmo Kvasāru. Aktīvās galaktikas ULAS J1120 + 0641 gaisma mūs sasniedz 12, 9 miljardu gadu laikā. Šis attālums tika pierādīts ar Eiropas Dienvidu observatorijas (ESO) Ļoti lielo teleskopu (VLT) un citiem teleskopiem uz savākto gaismas sarkano nobīdi. Kvazāru virza melnais caurums, kura centrā atrodas divi miljardi saules masu, kura iesūkšana izdala lielu daudzumu vielas un tādējādi rada starojumu. Tas padara to par visspilgtāko objektu, kas līdz šim ir atklāts agrīnajā Visumā, tāpēc astronomi ziņo "Daba".

Kvazāri ir ārkārtīgi spilgtas, tālas galaktikas, kuru spožumu, domājams, rada supermasīvie melnie caurumi to centros. Viņu augstais spilgtums kvazārus pārvērš par bākām, kas var mums palīdzēt izpētīt pirmo zvaigžņu un galaktiku veidošanās vecumu. Meklējot tālu kvazārus, starptautiska astronomu komanda izkrāpa miljoniem ierakstu Eiropas Deep Sky Survey datu bāzē (UKIDSS), kas pašlaik notiek ar UKIRT infrasarkano teleskopu Havaju salās un ir paredzēts ieskatīties dziļi kosmosā.

Viņi piezemējās tiešā trāpījumā: "Šis kvazārs sniedz mums vērtīgu ieskatu agrīnajā Visumā. Tas ir ļoti reti sastopams objekts, kas mums palīdzēs saprast, kā simtiem miljonu gadu laikā pēc Lielā sprādziena ir palielinājušies supermasīvie melnie caurumi, "skaidro zinātnes grupas vadītājs Stefans Vorens.

Redshift rezultāts ir 12, 9 miljardi gaismas gadu

Tā kā gaisma izplatās ierobežotā ātrumā, astronomi vienmēr atskatās laikā, novērojot tālu objektus. Tomēr miljardu gadu laikā, kad gaismai nepieciešami tālu objekti, lai sasniegtu Zemi, Visums turpina paplašināties. Tādējādi gaisma tiek izstiepta, tās viļņa garums nedaudz mainās garākā viļņu garuma diapazonā. Tāpēc šīs tā saucamās sarkanās nobīdes apjoms astronomiem norāda, cik tālu objekts atrodas no mums.

Sloan Digital Sky Survey un UKIRT Survey datu apvienojums. Kvazārs ir sarkans punkts attēla centrā. ESO / UKIDSS / SDSS

ULAS J1120 + 0641 kvazārā astronomu sarkanais nobīde ir 7.1, tāpēc mums vajadzēja 12, 9 miljardus gadu. ULAS J1120 + 0641 sarkano nobīdi un līdz ar to attālumu noteica ar novērojumiem ar FORS instrumentu ESO ļoti lielajā teleskopā (VLT) un ar Dvīņu ziemeļu teleskopa instrumentiem. "Mums vajadzēja piecus gadus, lai atrastu ULAS J1120 + 0641, " skaidro Brams Venemans, viens no pētījuma autoriem. Patiesībā mēs meklējām kvazāru ar sarkano pārslēgumu vairāk nekā 6, 5. Patīkams pārsteigums bija daudz tālāka eksemplāra atklāšana - ar sarkano nobīdi vairāk nekā 7

Atskatoties uz laiku neilgi pēc lielā sprādziena

Ar savu spilgtumu un lielo vecumu kvazārs sniedz astronomiem vērtīgu atskatu uz Visuma pagātni: "Šis kvazārs ļauj mums dziļi ieskatīties reionizācijas un Tas mums paver unikālu iespēju izpētīt 100 miljonu gadu periodu sākotnējā kosmosa vēsturē, kas iepriekš nebija pieejama, "saka Venemans. Tā sauktais reionizācijas laikmets, iespējams, notika starp 150 miljoniem un 800 miljoniem gadu pēc Lielā sprādziena. Tajā laikā aukstā, neuzlādētā ūdeņraža gāze, kas izveidojās neilgi pēc Lielā sprādziena, tika pārveidota ar jauno zvaigžņu intensīvo ultravioleto gaismu: neitrālie ūdeņraža atomi daļēji sadalījās lādētās daļiņās jonos un veidoja pozitīvos protonus un negatīvi lādētus elektronus. Tieši šī reionizācija padarīja Visumu, kuru sākotnēji aizklāja tumšie gāzes mākoņi, caurspīdīgāku un galu galā ļauj mums šodien redzēt zvaigžņu gaismu.

Tagad atklātais kvazārs nav tālākais no visiem zināmajiem kosmiskajiem objektiem, bet vairākus simtus reizes spožāks par jebkuru citu. Tādējādi viņš ir līdz šim tālākais objekts, kas ir pietiekami gaišs, lai varētu veikt detalizētu izmeklēšanu. No viņa spektra līdztekus sarkanajam nobīdei ir iespējams gūt plašu papildu ieskatu kvazārā.

Centrālais melnais caurums pārsteidzoši liels

Tādējādi novērojumi parādīja, ka melnais caurums ULAS J1120 + 0641 centrā satur apmēram divus miljardus saules masu. Tas ir pārsteidzoši, jo parastās supermasīvo melno caurumu augšanas teorijas prognozē lēnu masas pieaugumu, kura laikā kompaktais objekts izvada matēriju no savas vides. Tādēļ šajās teorijās ir grūti izskaidrot, kā objektam varētu būt tik liela masa jau tik neilgi pēc lielā sprādziena.

"Mums ir aizdomas, ka debesīs ir tikai apmēram 100 spilgti kvazāri ar sarkano nobīdi vairāk nekā 7, " secina žurnāla pirmais autors Daniels Mortloks. Lai atrastu ULAS J1120 + 0641, bija jāveic ilgstoša meklēšana. Bet rezultāts bija pūļu vērts. mēs spējām no agrīnā Visuma izdomāt dažus tā noslēpumus. (Daba, 2011; doi: 10.1038 / nature10159)

(Eiropas Dienvidu observatorija - ESO, 30.06.2011. - NPO)