astronomen hebben de verste en oudste enige bron van radio-emissies in het bekende universum ontdekt. Die bron is een van de krachtigste deeltjesversnellers van het heelal: een quasar op 13 miljard lichtjaar van de aarde die deeltjes spuwt met bijna de lichtsnelheid.Quasars zijn enkele van de oudste, verste, massiefste en helderste objecten in het heelal. Ze vormen de kernen van sterrenstelsels … waar een snel ronddraaiend superzwaar zwart gat alle materie bedekt … die niet aan zijn zwaartekracht kan ontsnappen. Terwijl het zwarte gat deze materie verslindt, straalt het ook een enorme hoeveelheid straling uit die samen meer dan een biljoen keer zo helderder kan zijn dan de helderste sterren, waardoor quasars de helderste objecten in het waarneembare universum zijn.
gerelateerd: De 12 vreemdste objecten in het universum
“iven that these objects are so lumous, they can be observed very far away,” Chiara Mazzucchelli, who led the discovery together with Eduardo Bañados, told Live Science. “Als sterrenstelsels zoals de Melkweg te zwak zijn om op deze afstanden te worden gedetecteerd en bestudeerd, kunnen we deze zeer lichtgevende quasars gebruiken om te bestuderen toen het heelal nog heel jong was. We hebben het over een tijd dat de eerste sterren en sterrenstelsels gevormd.”
deze quasar in het bijzonder, genaamd P172+18, is een relikwie van ongeveer 780 miljoen jaar na de oerknal en onthult aanwijzingen over een van de vroegste tijdperken van het universum — het tijdperk van reionisatie. Aan het begin van deze periode was het heelal donker versluierd door een grotendeels uniforme wolk van waterstofgas. Wetenschappers verwijzen naar deze tijd als de Donkere eeuwen van het heelal, omdat het meeste uitgestraalde licht snel werd geabsorbeerd door het neutraal geladen gas. Uiteindelijk stortte de zwaartekracht het primordiale gas in de eerste sterren en quasars, die de omringende gassen begonnen te verhitten en te ioniseren, waardoor licht erdoor kon. Mazzucchelli, een astronoom van de European Southern Observatory in Chili, en Bañados, een astronoom van het Max Planck Institute for Astronomy in Duitsland, zagen de quasar voor het eerst tijdens het gebruik van de Magellaanse telescopen van het Las Campanas Observatory in Chili. Ze observeerden de veelzeggende radiosignatuur van krachtige deeltjes die van boven en onder het zwarte gat uitbarsten. De superspeedy deeltjes zenden een enorme hoeveelheid radiogolven uit. Wetenschappers noemen deze quasars “radio-luid” en geloven dat hun stralen van versnelde deeltjes, die slechts in ongeveer 10% van de quasars worden gezien, een centrale rol spelen in de evolutie van vroege sterrenstelsels.Andere observaties van telescopen, waaronder de Keck Observatory in Hawaii en de Very Large Telescope in Chili, toonden aan dat P172+18 bijna 300 miljoen keer zwaarder is dan de zon en een van de snelst groeiende quasars is die ooit zijn ontdekt. Het probleem is dat wetenschappers niet weten hoe een zwart gat zo vroeg in het heelal zo groot werd. De straaljagers kunnen een verklaring zijn.”Theoretische studies zeggen dat de aanwezigheid van radiogolven de snelheid kan verhogen waarvan het zwarte gat materie eet, wat betekent dat ze een zwart gat veel sneller kunnen laten groeien en kunnen verklaren waarom zo zwaar zo vroeg zijn,” zei Mazzucchelli. “Tegelijkertijd kunnen radiostralen ook invloed hebben op het sterrenstelsel rondom de quasar door de vorm van sterren te beïnvloeden.”
de vreetdrift van het zwarte gat heeft echter niet lang geduurd. Toen de astronomen hun meest recente waarnemingen vergeleken met een overzicht van de hemel die meer dan twee decennia eerder was genomen, ontdekten ze dat de quasar de helft van zijn helderheid had verloren, wat betekende dat de quasar mogelijk de laatste stadia van zijn leven bereikte.
bakens in het donker
Mazzucchelli beschreef quasars als verre zaklampen die een specifieke tijd en ruimte in de geschiedenis van het heelal verlichten. Elke nieuwe quasar onthult een nieuwe patch in de tijdlijn tussen de oerknal en het universum dat we vandaag zien. Ze hoopt dat het onderzoeksteam in de toekomst nog veel meer quasars in de buurt zal vinden.Niet lang na hun ontdekking van P172+18 vonden de astronomen een tweede radiobaken in de buurt. Als verdere waarnemingen bevestigen dat deze metgezel radiobron op dezelfde afstand ligt als de quasar, kan het het verste paar actieve sterrenstelsels ooit ontdekt zijn. De onderzoekers hopen dat telescopen zoals de James Webb ruimtetelescoop van NASA de exacte afstand van de radiobron kunnen bepalen.
de bevindingen van de onderzoekers zullen worden gepubliceerd in een volgend nummer van het astrofysisch Tijdschrift.
oorspronkelijk gepubliceerd op Live Science.