Najsjajniji kvazar iz ranog svemira sjaji kao 600 trilijuna sunaca

Tek nakon 800 milijuna godina nakon Velikog praska pojavili su se prvi svjetlosni izvori. Ti drevni, briljantni, energetski gusti predmeti su nedokučivo stari, a ulov jednog od njih vrlo je rijedak. No, zahvaljujući zapanjujućoj zvjezdanoj slučajnosti, znanstvenici koji su ovog tjedna na 233. sastanku Američkog astronomskog društva izjavili da su vidjeli jedan od njih - i to je najsjajnije što smo ikada vidjeli.

12,8 milijardi godina star kvazar - galaksija s supermasivnom crnom rupom u središtu koja izbacuje čestice visoke energije - nedavno se astronomima činila kao galaksija udaljena 6 milijardi svjetlosnih godina slučajno usklađena s njom. Ta je podudarnost omogućila da kvazarsko svjetlo prođe kroz gravitacijsko izobličenje bliže galaksije i u teleskope astronoma na Zemlji.

Svemirski teleskop Hubble snimio je neke slike kvazara, koji je dobio neimenovani nadimak J043947.08 + 163415.7 unatoč tome što je bio 700 milijuna puta veći od Sunca i 600 trilijuna puta svjetliji. Fenomen savijanja i povećanja uzrokovan galaksijom - nazvanim gravitacijsko lečenje - je ono što je omogućilo astronomima da promatraju kvazar, utvrđujući ga kao najsjajnijeg čovjeka kojega je čovjek ikada promatrao iz vrlo ranog svemira.

Međunarodni tim koji stoji iza otkrića, na čelu s profesorom astronomije Sveučilišta Arizona, Xiaohui Fanom, predstavio je svoje rezultate u srijedu u AAS-u u Seattleu, Washington. Fan kaže da su on i njegovi suradnici od početka znali da se bave nečim velikim, ali u početku nisu prepoznali koliko je to otkriće bilo jedinstveno.

"Čim smo uspjeli izmjeriti udaljenost, odmah smo znali da je to poseban objekt u smislu njegove svjetline", kaže on Inverzan, "Ali trebalo nam je malo više vremena da shvatimo da je gravitacijska leća."

Da nije bilo učinka leće, što je oboje uvećalo svjetlo kvazara za 50 puta i preusmjerili ga prema Zemlji, astronomi bi propustili cijeli kvazar. Čak i kod teleskopa visoke razlučivosti poput Hubbleovog svemirskog teleskopa, svjetlo iz kvazara bilo bi izrazito mutno nakon putovanja 12,8 milijardi svjetlosnih godina. Čak i kad je učinak leće učinio da se kvazar pojavi svjetlije, vizija poput ove treba dovoljno očiju da potvrdi što se događa. I to jest!

Uz Hubble, međunarodna mreža teleskopa surađivala je kako bi potvrdila ovaj nalaz, uključujući opservatorij Gemini, teleskop James Clerk Maxwell, infracrveni teleskop Ujedinjenog Kraljevstva (UKIRT), W.M. Opservatorij Keck, te Panoramic Survey Telescope i sustav brzog reagiranja (Pan-STARRS1).

"Nismo očekivali da bismo mogli vidjeti taj objekt ovako rano u svemiru. A ključni razlog je efekt leće koji je pojačao svjetlinu kvazara ”, kaže Fan. "Ovo je prvi takav objekt koji je otkriven u ranom svemiru, iako je teorija predvidjela da bi trebala postojati oko 20 godina."

"Dakle, otkriće ovog objekta zapravo je vrlo lijepa potvrda naše teorije", dodaje.

Tim je odredio dob i udaljenost kvazara, objašnjava Fan, mjerenjem crvenog pomaka valne duljine emisija iz vrućeg plina u kvazaru. Nakon što je identificirao potpis plinova koje je emitirao kvazar - koji je uključivao vodik i ionizirani ugljik i magnezij - tim je uspio izmjeriti koliko su njihove očekivane emisije pomaknute njihovim putovanjem kroz prostor. Ta je analiza ispričala priču o supermasivnoj crnoj rupi 700 milijuna puta većoj od Sunca - i sjajnoj kao 600 trilijuna sunaca.

Istraživanje se trenutno pojavljuje kao pretprint papir arXiv, ali bit će objavljen u nadolazećem broju časopisa Astrofizička pisma časopisa.

Sljedeći koraci tima prikazat će cjelovitiju sliku kvazara i njegove okolice.

Radimo mnogo daljnjih promatranja, uključujući bolji spektar koji bi mogao imati visoku osjetljivost na probu intergalaktičkog plina, i sliku koja je još oštrija od Hubblea (koristeći Atacama Large Millimeter Array) koji će proučavati okolinu supermasivne crne boje. rupa koja pokreće ovaj kvazar ”, kaže Fan.