天文学者たちは、既知の宇宙で最も遠い古代の単一の電波放射源を発見しました。 その源は、宇宙で最も強力な粒子加速器の1つです：地球から130億光年のクエーサーは、ほぼ光速で粒子のジェットを噴出します。
クエーサーは、宇宙で最も古く、最も遠く、最も質量があり、最も明るい天体の一部です。 彼らは、急速に回転する超大質量ブラックホールが、その重力の把握を逃れることができないすべての問題に峡谷銀河のコアを構成しています。 ブラックホールがこの問題を貪っている間、それはまた、集合的に最も明るい星よりも1兆倍以上明るいことができる膨大な量の放射線を爆破し、クェーサーを観測可能な宇宙で最も明るい物体にしています。
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「これらの物体は非常に明るく、非常に遠くに観察することができます」と、Eduardo Bañadosとともに発見を主導したChiara MazzucchelliはLive Scienceに語った。 「天の川銀河のような銀河がこれらの距離で検出され、研究されるにはあまりにもかすかであるとき、私たちは宇宙が非常に若かったときに研究するた 私たちは、最初の星と銀河が形成された時について話しています。”
このクエーサーは、特にP172+18と名付けられ、ビッグバンから約780万年後の遺物であり、宇宙の最も初期の年齢の一つである再イオン化の時代についての手掛かりを明らかにしている。 この期間の開始時に、宇宙は暗く水素ガスの主に均一な雲によってベールに包まれました。 科学者たちは、放出されたほとんどの光が中性に帯電したガスによって迅速に吸収されたため、この時間を宇宙の暗黒時代と呼んでいます。 最終的に、重力は原始ガスを最初の星とクエーサーに崩壊させ、周囲のガスを加熱してイオン化し始め、光が通過することを可能にしました。
チリのヨーロッパ南天天文台の天文学者Mazzucchelliとドイツのマックスプランク天文学研究所の天文学者Bañadosは、チリのラス-カンパナス天文台のマゼラン望遠鏡を使用している間に初めてクエーサーを発見した。 彼らは、ブラックホールの上下から噴出する強力な粒子のジェットによって残された証拠となる無線署名を観察した。 超speedy粒子は、電波の膨大な量を放出します。 科学者たちは、これらのクエーサーを”ラジオラウド”と呼び、クエーサーの約10％にしか見られない加速粒子のジェットが、初期の銀河の進化において重要な役割を果たしていると信じています。
ハワイのケック天文台やチリの超大型望遠鏡を含む望遠鏡からのさらなる観測により、P172+18は太陽の約300万倍の質量を持ち、これまでに発見された最も急速に成長しているクエーサーの一つであることが示された。 問題は、科学者たちは、ブラックホールが宇宙の早い段階でどのように巨大になったかを知らないことです。 無線ジェット機は説明であるかもしれない。
“理論的な研究では、電波ジェットの存在はブラックホールが物質を食べる速度を上げることができると言われています。 「同時に、電波ジェットは、星の形成に影響を与えることによって、クエーサーを取り巻く銀河にも影響を与える可能性があります。”
しかし、ブラックホールの摂食狂乱は長く続いていないかもしれません。 天文学者たちは、20年以上前に行われた空の調査と最近の観測を比較したとき、クエーサーが明るさの半分を失っていることを発見し、クエーサーが寿命の最後の段階に達している可能性があることを示しました。
暗闇の中のビーコン
Mazzucchelliは、クエーサーを宇宙の歴史の中で特定の時間と空間を照らす遠い懐中電灯として説明しました。 発見されたそれぞれの新しいクエーサーは、ビッグバンと私たちが今日見ている宇宙の間のタイムラインの別のパッチを明らかにします。 彼女は、研究チームが将来的にもっと多くの近くのクエーサーを見つけることを期待しています。
実際、P172+18の発見から間もなく、天文学者たちは近くで電波の第二のビーコンを発見しました。 さらに観測により、この伴星の電波源がクエーサーと同じ距離にあることが確認されれば、これまでに発見された活動銀河の中で最も遠いペアである可能性がある。 研究者らは、NASAのJames Webb Space Telescopeなどの望遠鏡が電波源の正確な距離を決定できることを願っています。
研究者の知見は、アストロフィジカル-ジャーナルの今後の号に掲載される予定です。
もともとライブサイエンスに掲載されていました。