• Kvasaareja

Havaittavan maailmankaikkeuden reunalla olevan kvasarin radio on käännetty * ylöspäin

• 2025

Tähtitieteilijät ovat löytäneet voimakkaan kvasaarin hyvin lähellä havaittavan maailmankaikkeuden reunaa, hämmästyttävää 13 miljardia valovuoden päässä Maasta. Vaikka tällä etäisyydellä tunnetaan monia kvasareja, tämä on erityinen : Se on 'radio ääneen', eli se kaataa radioenergiaa ja tekee siitä osan erityisluokasta, joka voi auttaa meitä ymmärtämään paremmin olosuhteita, kun maailmankaikkeus oli hyvin nuori.

Kvasaarit ovat itsessään erityinen galaksi . Sikäli kuin tiedämme, jokaisen suuren galaksin ytimessä on supermassiivinen musta aukko. Useimmissa galakseissa on mustia aukkoja, jotka ovat hiljaisia, eli eivät syö aktiivisesti materiaalia. Linnunrata kuuluu tähän luokkaan.

Jotkut kuitenkin, materiaalia putoaa niiden supermassiiviseen keskiosaan ja me kutsumme näitä aktiivisia galakseja . Mustaan ​​aukkoon putoava materiaali muodostaa sen ympärille uskomattoman kuuman levyn, jota kutsutaan an kertymälevy , ja sen ulkopuolella voi olla valtava munkin muotoinen pölypilvi.

Kaiken lisäksi keräyslevyyn on upotettu erittäin voimakkaita magneettikenttiä. Kun tavarat pyörivät mustan aukon ympärillä, nämä kentät kiertyvät kuin tornadot ja materiaali räjäytetään pois mustasta aukosta hyvin lähellä valon nopeutta. Kutsumme näitä rakenteita suihkukoneita , ja ne ovat valtavan voiman piirteitä.

Hercules A on esimerkki suhteellisen lähellä olevasta aktiivisesta galaksista, jonka musta aukko sydämessään syö ainetta ja räjäyttää valtavia määriä säteilyä ja ainetta. Luotto: NASA, ESA, S.Baum ja C.O'Dea (RIT), R.Perley ja W.Cotton (NRAO/AUI/NSF) ja Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Se, mitä näemme aktiivisesta galaksista, riippuu suurelta osin katselugeometriastamme. Jos suihkukone on suunnattu meitä kohti, voimme nähdä suuren energian valoa, kuten röntgen- ja gammasäteitä. Jos näemme pölyputken reunan reunalla, se voi estää suurimman osan energiasta ja näemme vain optista tai infrapunavaloa. Siellä on koko elävien galaksityyppien valikoima.

Kvasaareissa on yleensä paljon korkean energian valoa (ensimmäinen havaittiin sen röntgensäteilyn perusteella), ja varhain nähtiin myös voimakkaina radioenergian lähteinä. Mutta kun opimme lisää, huomasimme, että radio-äänekkäät kvasarit^*(kuten niitä, joilla on paljon radiopäästöjä) ovat itse asiassa vähemmistössä; vain 10% kaikista kvasareista on radioäänisiä.

kuka oli murhaaja hiljaisuudessa

Kaavio, joka esittää aktiivisen galaksin keskipisteen, jossa kertymislevy syöttää supermassiivisen mustan aukon, ja molempia ympäröi valtava pölyputki. Luotto: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Äskettäin löydetyn kvasaarin nimi on PSO J172.3556+18.7734 (kutsumme sitä lyhyesti P172: ksi). Se löydettiin taivaalla tehdystä tutkimuksesta, jossa käytettiin optista valoa (sellaista kuin me näemme), ja sen värit osoittivat sen olevan kaukana. Seurantahavainto vahvisti sen, ja sarja havaintoja, joissa käytettiin suuria '' laajuuksia, kuten Keck ja Suuri kiikariteleskooppi, vahvistivat sen pitkän etäisyyden: Noin 13 miljardia valovuotta (tai tarkemmin sanottuna kesti 13 miljardia vuotta valon saavuttamiseksi) meille).

Lisää havaintoja käyttäen Very Large Array radioteleskooppia osoitti myös, että toisin kuin useimmat kvasarit, se räjäytti radioenergiaa. Noin 200 kvasaria tunnetaan kauempana kuin noin 12,7 miljardia valovuotta, ja vain kolmen tiedetään olevan radioääninen. 13 miljardilla tunnetaan vain 18 kvasaria, ja P172 on ainoa radioääninen.

Katsoen spektrit tähtitieteilijät määrittivät, että P172: n keskiosan mustan aukon massa on noin 300 miljoonaa kertaa suurempi kuin Auringon massa, mikä tekee siitä keskipitkän tai raskaan (Linnunradan keskellä on kuitenkin vain 4 miljoonaa aurinkomassaa) meidän on tosin pienempi kuin useimmat).

rouva peregrinen koti tietyille lapsille

Tämä osa on mielenkiintoinen: Kun aine putoaa, se kuumenee uskomattoman kuumaksi ja valtavan kirkkaasti. Vain mittaamalla Miten kirkas, tähtitieteilijät voivat määrittää, kuinka nopeasti musta aukko ruokkii. Yleensä on yläraja nopeudelle, jolla se syöttää; aine kuumenee niin kuumaksi, että sen lähettämän valon voimakkuus puhaltaa kauemmas sisään putoavaa materiaalia. Tätä korkoa kutsutaan Eddingtonin raja ; yleensä se on nopein nopeus, jolla musta aukko voi rotko.

Mutta musta aukko P172: n keskellä syöttää nopeammin kuin Eddingtonin raja. Osoittautuu, että se on mahdollista, jos se räjäyttää myös suihkut; fysiikkaa ei ymmärretä hyvin, mutta aktiiviset galaksit suuttimilla, etenkin radio-äänekkäillä, näyttävät pystyvän ohjaamaan materiaalia paljon nopeammin mustaan ​​reikään. Joten se, että tämä kvasari on niin kirkas, kertoo meille olosuhteista sen mustan aukon ympärillä.

Taideteos, joka kuvaa kaukaista kvasaria, aktiivisesti ruokkivaa supermassiivista mustaa aukkoa galaksin keskellä, räjäyttäen pois aine- ja energiasuihkut. Luotto: ESO / M. Kornmesser

Myös hyvin kaukaiset radioääniset kvasaarit sijaitsevat yleensä maailmankaikkeuden alueilla, joilla on tavallista enemmän materiaalia. Uskotaan, että nämä valtavat pilvet romahtavat muodostamaan paitsi galakseja myös klustereita galakseista, joten radio-ääneen kvasarin löytäminen näin kaukaa voi myös johtaa parempaan ymmärrykseen siitä, miten nämä klusterit muodostuvat.

Ei vain sitä, mutta verrattuna muihin sen kaltaisiin kvasaareihin P172 on radion äänenvoimakkuudessa keskimäärin. Tiedämme, että jotkut ovat paljon tehokkaampia, ja tämä tarkoittaa, että todennäköisesti löydämme lisää samankaltaisia ​​galakseja, jotka ovat vielä kauempana! P172 saattaa pitää nykyisen radioennäisten kvasarien etäisyysennätyksen, mutta on epätodennäköistä, että tämä ero säilyisi pitkään. Ja mitä enemmän löydämme, sitä enemmän ymmärrämme maailmankaikkeutta, kun se oli alle 800 miljoonaa vuotta vanha.

En yleensä halua kirjoittaa rikkoutuneista tietueista, koska ne yleensä vain rikkoutuvat uudelleen. Mutta tämä on eri asia, koska a) siitä on hyötyä aina, kun tällainen esine löytyy kaukaa, ja 2) se, että se on tällä etäisyydellä ollenkaan osoittaa, että vastaavia voi olla paljon enemmän.

Esineiden löytäminen näiltä valtavilta etäisyyksiltä on erittäin vaikeaa työtä, koska ne ovat erittäin heikkoja eikä niitä ole liikaa taivaalla. Hyvä uutinen on, että tämä kehottaa meitä jatkamaan etsimistä. Hauskojakin juttuja löytyy.

^* Tämä termi on hauska. Radioaallot ovat valon muoto, eivät ääni, ja on tavallista, että ihmiset sekoittavat nämä kaksi, koska voimme muuttaa radioaaltoja ääniksi ja välittää niistä tietoa, kuten musiikkia tai vastenmielistä räikeää poliittista tietämättömyyttä. Mikä pahempaa, kutsumme laitetta, jota kuuntelemme, radiota, joten tämä on täydellinen sotku. Tähtitieteilijät eivät auta puhumalla radio-kovista esineistä. Meidän pitäisi kutsua heitä radioiksi kirkas , vaikka taivas tietää, aiheuttaisiko se vähemmän sekaannusta.