a csillagászok felfedezték az ismert világegyetem legtávolabbi és legősibb egyetlen rádiókibocsátási forrását. Ez a forrás az univerzum egyik legerősebb részecskegyorsítója: egy kvazár 13 milliárd fényévnyire a Földtől, amely közel fénysebességgel sugároz részecskéket.
a kvazárok az univerzum legrégebbi, legtávolabbi, legnagyobb tömegű és legfényesebb objektumai közé tartoznak. Ezek alkotják a galaxisok magjait, ahol egy gyorsan forgó szupermasszív fekete lyuk szurdokol minden olyan anyagon, amely nem képes elmenekülni a gravitációs szorításából. Miközben a fekete lyuk felfalja ezt az anyagot, hatalmas mennyiségű sugárzást is kirobbant, amely együttesen több mint billiószor fényesebb lehet, mint a legfényesebb csillagok, így a kvazárok a megfigyelhető univerzum legfényesebb tárgyai.
kapcsolódó: A világegyetem 12 legfurcsább tárgya
“ha ezek a tárgyak annyira fényesek,nagyon messze megfigyelhetők” – mondta Chiara Mazzucchelli, aki a felfedezést Eduardo BA-val együtt vezette. “Amikor a Tejútrendszerhez hasonló galaxisok túl halványak ahhoz, hogy ezeket a távolságokat észleljük és tanulmányozzuk, ezeket a nagyon fényes kvazárokat felhasználhatjuk arra, hogy tanulmányozzuk, amikor az univerzum nagyon fiatal volt. Egy olyan időszakról beszélünk, amikor az első csillagok és galaxisok kialakultak.”
ez a kvazár, melynek neve P172+18, körülbelül 780 millió évvel az ősrobbanás után található, és nyomokat tár fel az univerzum egyik legkorábbi korszakáról — a reionizáció korszakáról. Ennek az időszaknak az elején az univerzumot sötéten elfedte egy többnyire egyenletes hidrogéngáz felhő. A tudósok ezt az időt az univerzum sötét korának nevezik, mert a legtöbb kibocsátott fényt gyorsan elnyelte a semleges töltésű gáz. Végül a gravitáció az ősgázt az első csillagokba és kvazárokba olvasztotta, amelyek melegíteni és ionizálni kezdték a környező gázokat, lehetővé téve a fény áthaladását.
Mazzucchelli, A Chilei European Southern Observatory csillagásza és a németországi Max Planck Institute for Astronomy csillagásza a chilei Las Campanas Observatory Magellan Távcsöveinek használata közben észlelte először a kvazárt. Megfigyelték az árulkodó rádiójelet, amelyet a fekete lyuk felett és alatt kitörő részecskék erőteljes fúvókái hagytak. A szuperspeedy részecskék hatalmas mennyiségű rádióhullámot bocsátanak ki. A tudósok ezeket a kvazárokat “rádióhangosnak” nevezik, és úgy vélik, hogy a felgyorsult részecskék fúvókái, amelyek csak a kvazárok körülbelül 10%-ában láthatók, kulcsszerepet játszanak a korai galaxisok fejlődésében.
további megfigyelések távcsövekből, köztük a Hawaii Keck obszervatóriumból és a chilei Very Large Telescope-ból azt mutatták, hogy a P172+18 közel 300 milliószor nagyobb tömegű, mint a nap, és a valaha felfedezett leggyorsabban növekvő kvazárok közé tartozik. A probléma az, hogy a tudósok nem tudják, hogyan vált egy fekete lyuk ilyen masszívvá az univerzumban. A sugárhajtómű lehet A magyarázat.
“elméleti tanulmányok azt mondják, hogy a rádiósugarak jelenléte megnövelheti a fekete lyuk anyagfogyasztásának sebességét, ami azt jelenti, hogy lehetővé teszik a fekete lyuk sokkal gyorsabb növekedését, és megmagyarázhatja, miért olyan hatalmas ilyen korán” – mondta Mazzucchelli. “Ugyanakkor a rádiósugarak hatással lehetnek a kvazárt körülvevő galaxisra is, befolyásolva a csillagok kialakulását.”
a fekete lyuk etetési őrülete azonban nem tartott sokáig. Amikor a csillagászok összehasonlították legutóbbi megfigyeléseiket az égbolt több mint két évtizeddel korábbi felmérésével, felfedezték, hogy a kvazár elvesztette fényességének felét, jelezve, hogy a kvazár valószínűleg életének utolsó szakaszába ér.
Beacons in the dark
Mazzucchelli a kvazárokat távoli elemlámpákként írta le, amelyek az univerzum történelmének egy meghatározott idejét és helyét világítják meg. Minden felfedezett új kvazár egy újabb foltot tár fel az Ősrobbanás és a ma látható univerzum közötti idővonalon. Reméli, hogy a kutatócsoport a jövőben még sok más közeli kvazárt talál.
valójában nem sokkal a P172+18 felfedezése után a csillagászok a közelben találtak egy második rádióhullám-jeladót. Ha további megfigyelések megerősítik, hogy ez a társ rádióforrás ugyanolyan távolságban fekszik, mint a kvazár, ez lehet a legtávolabbi aktív galaxis pár, amelyet valaha felfedeztek. A kutatók azt remélik, hogy a NASA James Webb Űrtávcsövéhez hasonló távcsövek képesek lesznek meghatározni a rádióforrás pontos távolságát.
a kutatók eredményeit az Astrophysical Journal következő számában teszik közzé.
eredetileg a Live Science oldalon jelent meg.