1
Kwazar, zwany J0313-1806, jest postrzegany jako ten, który miał zaledwie 670 milionów lat i dostarcza astronomom cennego wglądu w to, jak masywne galaktyki-i supermasywne czarne dziury w ich jądrach-powstały we wczesnym Wszechświecie. Naukowcy zaprezentowali swoje odkrycia na odbywającym się obecnie posiedzeniu American Astronomical Society i w artykule przyjętym do Pisma „Astrophysical Journal Letters”.
nowe odkrycie bije poprzedni rekord odległości kwazara ustanowiony trzy lata temu. Obserwacje z Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) w Chile potwierdziły pomiar odległości z dużą precyzją.
kwazary występują, gdy potężna grawitacja supermasywnej czarnej dziury w jądrze galaktyki przyciąga otaczający ją materiał, który tworzy krążący wokół czarnej dziury dysk przegrzanego materiału. Proces ten uwalnia ogromne ilości energii, czyniąc Kwazar niezwykle jasnym, często przyćmiewając resztę galaktyki.
czarna dziura w jądrze j0313-1806 jest dwa razy masywniejsza niż poprzednia rekordzistka, a fakt ten dostarcza astronomom cennych wskazówek na temat takich czarnych dziur i ich wpływu na ich galaktyki macierzyste.
„jest to najwcześniejszy dowód na to, jak supermasywna czarna dziura wpływa na galaktykę wokół niej”, powiedział Feige Wang, pracownik Obserwatorium stewarda Uniwersytetu Arizony i lider zespołu badawczego. „Z obserwacji mniej odległych galaktyk wiemy, że to musi się zdarzyć, ale nigdy nie widzieliśmy tego tak wcześnie we wszechświecie.”
ogromna masa czarnej dziury J0313-1806 w tak wczesnym okresie historii wszechświata wyklucza dwa teoretyczne modele powstawania takich obiektów, powiedzieli astronomowie. W pierwszym z tych modeli pojedyncze masywne gwiazdy eksplodują jako supernowe i zapadają się w czarne dziury, które następnie łączą się w większe czarne dziury. W drugim, gęste gromady gwiazd zapadają się w masywną czarną dziurę. Jednak w obu przypadkach proces ten trwa zbyt długo, aby wytworzyć czarną dziurę tak masywną, jak ta w J0313-1806 w wieku, w którym ją widzimy.
„to mówi, że bez względu na to, co robisz, ziarno tej czarnej dziury musiało uformować się przez inny mechanizm”, powiedział Fan Xiaohui, również z Uniwersytetu Arizony. „W tym przypadku jest to mechanizm, który polega na tym, że ogromne ilości pierwotnego, zimnego gazu wodorowego bezpośrednio zapadają się w czarną dziurę nasienną.”
obserwacje ALMA j0313-1806 dostarczyły kuszących szczegółów na temat galaktyki-gospodarza kwazara, która formuje nowe gwiazdy w tempie 200 razy większym niż nasza Droga Mleczna. „Jest to stosunkowo wysoki wskaźnik tworzenia się gwiazd w galaktykach w podobnym wieku i wskazuje, że galaktyka gospodarza kwazara rośnie bardzo szybko”, powiedział Jinyi Yang, drugi autor raportu, który jest stypendystą Petera A. Strittmattera na Uniwersytecie Arizony.
jasność kwazaru wskazuje, że czarna dziura pochłania co roku równowartość 25 słońc. Astronomowie powiedzieli, że energia uwalniana przez to szybkie karmienie prawdopodobnie napędza potężny odpływ zjonizowanego gazu, który porusza się z prędkością około 20% prędkości światła.
takie odpływy są uważane za to, co ostatecznie zatrzymuje powstawanie gwiazd w galaktyce.
„uważamy, że te supermasywne czarne dziury były powodem, dla którego wiele dużych galaktyk przestało tworzyć gwiazdy w pewnym momencie” – powiedział Fan. „Obserwujemy to’ gaszenie ’ w późniejszych czasach, ale do tej pory nie wiedzieliśmy, jak wcześnie ten proces rozpoczął się w historii wszechświata. Kwazar ten jest najwcześniejszym dowodem na to, że hartowanie mogło mieć miejsce bardzo wcześnie.”
Ten proces również pozostawi czarną dziurę bez nic do jedzenia i zatrzyma jej wzrost, zauważył Fan.
oprócz Almy astronomowie korzystali z 6,5-metrowego teleskopu Magellana Baade ’ a, teleskopu Gemini North i Obserwatorium W. M. Kecka na Hawajach oraz teleskopu Gemini South w Chile.
astronomowie planują kontynuować badania J0313-1806 i innych kwazarów za pomocą naziemnych i kosmicznych teleskopów.
Narodowe Obserwatorium radioastronomiczne jest placówką National Science Foundation, prowadzoną na podstawie umowy o współpracy przez Associated Universities, Inc.