astronomii au descoperit cea mai îndepărtată și veche sursă unică de emisii radio din universul cunoscut. Această sursă este unul dintre cele mai puternice acceleratoare de particule din univers: un quasar aflat la 13 miliarde de ani-lumină de pământ care aruncă jeturi de particule la aproape viteza luminii.
quasarii sunt unele dintre cele mai vechi, mai îndepărtate, mai masive și mai strălucitoare obiecte din univers. Ele formează nucleele galaxiilor în care o gaură neagră supermasivă care se rotește rapid se învârte pe toată materia care nu poate scăpa de înțelegerea gravitațională. În timp ce gaura neagră devorează această materie, ea aruncă o cantitate enormă de radiații care, colectiv, pot fi de peste un trilion de ori mai luminoase decât cele mai strălucitoare stele, făcând din quasari cele mai strălucitoare obiecte din universul observabil.
legate de: Cele mai ciudate 12 obiecte din univers
„chiar dacă aceste obiecte sunt atât de luminoase, ele pot fi observate foarte departe”, a declarat Chiara Mazzucchelli, care a condus descoperirea împreună cu Eduardo Ba. „Când galaxiile precum Calea Lactee sunt prea slabe pentru a fi detectate și studiate la aceste distanțe, putem folosi acești quasari foarte luminoși pentru a studia când universul era foarte tânăr. Vorbim despre o perioadă în care s-au format primele stele și galaxii.”
acest quasar, în special, numit P172+18, este o relicvă de la aproximativ 780 de milioane de ani după Big Bang și dezvăluie indicii despre una dintre cele mai vechi epoci ale universului — Epoca reionizării. La începutul acestei perioade, universul a fost întunecat acoperit de un nor în mare parte uniform de hidrogen gazos. Oamenii de știință se referă la acest timp ca la epoca întunecată a universului, deoarece cea mai mare parte a luminii emise a fost absorbită rapid de gazul încărcat neutru. În cele din urmă, gravitația a prăbușit gazul primordial în primele stele și quasari, care au început să încălzească și să ionizeze gazele din jur, permițând trecerea luminii.
Mazzucchelli, astronom la European Southern Observatory din Chile, și Ba Inktaktados, astronom la Institutul Max Planck pentru Astronomie din Germania, au observat pentru prima dată quasarul în timp ce foloseau telescoapele Magellan de la Observatorul Las Campanas din Chile. Ei au observat semnătura radio telltale lăsată de jeturi puternice de particule care erup de sus și de sub gaura neagră. Particulele superspeedy emit o cantitate imensă de unde radio. Oamenii de știință numesc acești quasari „radio-tare” și cred că jeturile lor de particule accelerate, care sunt văzute doar în aproximativ 10% din quasari, joacă un rol esențial în evoluția galaxiilor timpurii.
alte observații de la telescoape, inclusiv Observatorul Keck din Hawaii și Telescopul foarte mare din Chile, au arătat că P172+18 este de aproape 300 de milioane de ori mai masiv decât Soarele și se numără printre quasarii cu cea mai rapidă creștere descoperită vreodată. Problema este că oamenii de știință nu știu cum o gaură neagră a devenit atât de masivă atât de devreme în univers. Avioanele radio ar putea fi o explicație.
„studiile teoretice spun că prezența jeturilor radio poate crește viteza cu care gaura neagră mănâncă materie, ceea ce înseamnă că pot permite ca o gaură neagră să crească mult mai repede și ar putea explica de ce sunt atât de masive atât de devreme”, a spus Mazzucchelli. „În același timp, jeturile radio pot afecta și galaxia din jurul quasarului, influențând modul în care se formează stelele.”
cu toate acestea, frenezia de hrănire a găurii negre poate să nu fi durat mult. Când astronomii au comparat cele mai recente observații cu un studiu al cerului realizat cu mai bine de două decenii înainte, au descoperit că quasarul și-a pierdut jumătate din strălucire, semnalând că quasarul atingea probabil ultimele etape ale vieții sale.
Beacons in the dark
Mazzucchelli a descris quasarii ca lanterne îndepărtate care luminează un anumit timp și spațiu din istoria universului. Fiecare nou quasar descoperit dezvăluie un alt patch în cronologia dintre Big Bang și universul pe care îl vedem astăzi. Ea speră că echipa de cercetare va găsi mult mai multe quasari în apropiere în viitor.
de fapt, nu la mult timp după descoperirea lui P172+18, astronomii au găsit un al doilea far de unde radio în apropiere. Dacă alte observații confirmă faptul că această sursă radio însoțitoare se află la aceeași distanță cu quasarul, ar putea fi cea mai îndepărtată pereche de galaxii active descoperite vreodată. Cercetătorii speră că Telescoape precum telescopul spațial James Webb al NASA vor putea determina distanța exactă a sursei radio.
descoperirile cercetătorilor vor fi publicate într-un număr viitor al revistei Astrophysical Journal.
publicat inițial pe Live Science.