astronomové objevili nejvzdálenější a nejstarší jediný zdroj rádiových emisí ve známém vesmíru. Tento zdroj je jedním z nejsilnějších urychlovačů částic ve vesmíru: kvazar 13 miliard světelných let od země chrlí trysky částic téměř rychlostí světla.
kvasary jsou jedny z nejstarších, nejvzdálenějších, nejhmotnějších a nejjasnějších objektů ve vesmíru. Tvoří jádra galaxií, kde se rychle rotující supermasivní černá díra vrhá na veškerou hmotu, která není schopna uniknout gravitačnímu uchopení. Zatímco černá díra pohlcuje tuto hmotu, také vypouští obrovské množství záření, které dohromady může být více než bilionkrát svítivější než nejjasnější hvězdy, což činí kvasary nejjasnějšími objekty v pozorovatelném vesmíru.
související: 12 nejpodivnějších objektů ve vesmíru
„iven, že tyto objekty jsou tak světelné,mohou být pozorovány velmi daleko,“ řekla Chiara Mazzucchelli, která vedla objev společně s Eduardem Bañadosem, Live Science. „Když jsou galaxie, jako je Mléčná dráha, příliš slabé na to, aby byly detekovány a studovány na těchto vzdálenostech, můžeme použít tyto velmi světelné kvasary ke studiu, když byl vesmír velmi mladý. Mluvíme o době, kdy vznikly první hvězdy a galaxie.“
zejména tento kvasar, pojmenovaný P172+18, je pozůstatkem z doby kolem 780 milionů let po Velkém třesku a odhaluje stopy o jednom z nejranějších věků vesmíru-epoše reionizace. Na začátku tohoto období byl vesmír temně zahalen převážně jednotným oblakem plynného vodíku. Vědci tuto dobu označují jako temné věky vesmíru, protože většina emitovaného světla byla rychle absorbována neutrálně nabitým plynem. Nakonec gravitace zhroutila prvotní plyn do prvních hvězd a kvasarů,které začaly zahřívat a ionizovat okolní plyny, což umožnilo průchodu světla.
Mazzucchelli, astronom na evropské Jižní observatoři v Chile, a bañados, astronom na Institutu Maxe Plancka pro astronomii v Německu, poprvé spatřili quasar při použití dalekohledů Magellan na observatoři Las Campanas v Chile. Pozorovali výmluvný rádiový podpis zanechaný silnými tryskami částic vybuchujících shora a pod černou dírou. Superrychlé částice emitují obrovské množství rádiových vln. Vědci nazývají tyto kvasary „radio-hlasité“ a věří, že jejich trysky zrychlených částic, které jsou vidět pouze u asi 10% kvasarů, hrají klíčovou roli ve vývoji raných galaxií.
další pozorování z dalekohledů, včetně observatoře Keck na Havaji a velmi velkého dalekohledu v Chile, ukázala, že P172 + 18 je téměř 300 milionkrát hmotnější než Slunce a patří mezi nejrychleji rostoucí kvasary, jaké kdy byly objeveny. Problém je, že vědci nevědí, jak se černá díra stala tak masivní tak brzy ve vesmíru. Rádiové trysky by mohly být vysvětlením.
„teoretické studie říkají, že přítomnost rádiových trysek může zvýšit rychlost, kterou černá díra jí hmotu, což znamená, že mohou dovolit, aby černá díra rostla mnohem rychleji a mohla by vysvětlit, proč jsou tak masivní tak brzy,“ řekl Mazzucchelli. „Současně mohou rádiové trysky také ovlivnit galaxii obklopující kvazar tím, že ovlivní, jak se tvoří hvězdy.“
krmení černé díry však nemusí trvat dlouho. Když astronomové porovnali svá nejnovější pozorování s průzkumem oblohy, který byl proveden před více než dvěma desetiletími, zjistili, že kvasar ztratil polovinu svého jasu, což signalizuje, že kvasar možná dosáhl posledních fází svého života.
majáky ve tmě
Mazzucchelli popsal kvasary jako vzdálené baterky, které osvětlují určitý čas a prostor v historii vesmíru. Každý nový objevený kvazar odhaluje další náplast na časové ose mezi Velkým třeskem a vesmírem, který dnes vidíme. Doufá, že výzkumný tým v budoucnu najde mnoho dalších kvasarů v okolí.
ve skutečnosti, nedlouho po jejich objevu P172+18, astronomové našli druhý maják rádiových vln poblíž. Pokud další pozorování potvrdí, že tento doprovodný rádiový zdroj leží ve stejné vzdálenosti jako kvasar, mohlo by to být nejvzdálenější pár aktivních galaxií, jaké kdy byly objeveny. Vědci doufají, že dalekohledy, jako je NASA James Webb Space Telescope, budou schopny určit přesnou vzdálenost rádiového zdroje.
výsledky vědců budou zveřejněny v nadcházejícím čísle Astrophysical Journal.
původně publikováno na živé vědě.