Astronom Forvirret af Hans Opdagelse af Kraftig Quasar Fra Tidligt Universe

Et nyopdaget supermassiv sort hul, 13 mia. Lysår væk fra Jorden, kunne til sidst give os værdifulde oplysninger om universets dannelse. I mellemtiden er det for det meste kun forvirrende Eduardo Bañados - astronomen ved observatorierne i Carnegie Institution, der fandt den. Han beskriver sit forvirrende arbejde i denne uge i et par papirer i Astrophysical Journal og Astrophysical Journal Letters.

"Der er måske 200 kvasarer, der er i samme afstande, men det særlige ved dette objekt er, at det er ekstremt lyst i radiobølger," fortalte Bañados Inverse. En quasar er en galakse med et supermassivt sort hul i centrum, der konstant suger op og spytter ud stellaraffald i form af højenergipartikler. De partikler, der bevæger sig tæt på lysets hastighed, er så varme, at de sædvanligvis udsender meget lys og radiobølger, der fremstår meget lyse fra Jorden. Men denne var unormalt så.

"For at være ærlig, i begyndelsen troede jeg ikke på, at det kom fra kvasaren," siger Bañados. "Det var for stærkt. Jeg havde aldrig set en så stærk radio-sender, da universet var så ung. "Ifølge ham er det den klareste kvasar fra det tidlige univers ved en faktor af ti.

Den kendsgerning, at radiobølgerne stammer fra dette supermassive sorte hul - som danner en quasar-mærket PSO J352.4034-15.3373 (P352-15) sammen med galaksen trukket ind i sin bane - er usædvanligt "højt" eller "lyst" betyder, at Quasar selv var atypisk tæt og aktiv for noget, som eksisterede tidligt i universets dannelse.I løbet af de første milliarder år - epoker for reionisering - gigantiske stjerner 30 til 300 gange størrelsen af ​​vores sol begyndte at tænde det store mørke og i færd med at genaktivere meget af den inerte hydrogengas, der flydede ud fra stort brag. P352-15 kan have et sammenligneligt niveau af lysstyrke til disse stjerner, men det er meget større end 300 gange vores sol.

"Hvordan kan du danne et supermassivt sort hul, der er som en milliard gange solens masse på mindre end en milliard år?" Bañados holder sig selv til at spørge sig selv. "Det er virkelig svært."

Efter at have fundet quasar samarbejdede Bañados med Emmanuel Momjian fra National Radio Astronomy Observatory (NRAO) i Socorro, New Mexico for at kunne bruge National Science Foundation's Very Long Baseline Array (VLBA) for at få et bedre overblik over hvad i helvede P352- 15 er faktisk (eller var). Resultaterne af dette arbejde blev offentliggjort denne uge i Astrophysical Journal og Astrophysical Journal Letters.

Med noget arbejde producerede VLBA en skarp radiobaseret visualisering af quasaren, som har tre hovedkomponenter med nogle særskilte egenskaber. Den samlede afstand på tværs af disse tre komponenter er ca. 5.000 lysår. "Crisp" her er relativ; din kilometertal kan variere.

Han og hans kolleger har to ideer om, hvad der kunne foregå med P352-15. I en fortolkning ser de en klar kerne til det supermassive sorte hul i midten, med to andre synlige portioner som partikelstrålerne, at det producerer overskrift i modsatte retninger fra hinanden. I en anden opfattelse er den sorte hulkerne på den ene side, og de to partikelstråler bevæger sig i samme retning, koncentrisk.

Holdet håber, at det er sidstnævnte tilfælde, fordi det betyder, at de potentielt kunne observere denne ensidige jet, da den udvider sig over flere år. "Denne quasar kan være det fjerneste objekt, hvor vi kunne måle hastigheden af ​​en sådan jet," sagde Momjian i en forberedt sætning.

Trods det faktum, at kvasarer ifølge definition er kombinationen af ​​et supermassivt sort hul og galaksen det forbruges - og at sorte huller udstråler store, lyse, radiosenderende partikler med lysets hastighed - kun ca. 10 procent kvasarer, dette en medfølger er stærke radiosender. I det mindste lige nu, ingen i marken ved hvorfor.

"Dette er et meget aktivt forskningsområde, og vi har stadig ikke et bestemt svar," siger Bañados. "Hver gang vi finder et system med kvasarer er det et puslespil. Vi ved ikke, hvordan de skal formes."

Forhåbentlig håber gruppen at bruge denne nye quasar til at undersøge "radio-strålernes rolle for dannelsen og væksten af ​​supermassive sorte huller" - det vil sige, at du ville sætte en stipendieringsinstitution på det ufattelige faktum, at P352-15 fuldstændig nikker med, hvordan astrofysikere troede, at disse himmelske objekter blev dannet.

"Denne stråle skal være omkring 10.000 år gammel," siger Bañados ", som lyder som meget for os, men at skabe et supermassivt sort hul på mindre end 10.000 år er en stor udfordring for teorien om supermassive sorte huller. ”

Så kan denne nye quasar fortælle os meget om, hvordan det unge univers dannede eller hvad der foregik i de første milliarder år efter big bang, men det kunne også bare bare forstyrre det, vi troede, vi vidste.

"Der er mange ting, som vi ikke ved, og nogle gange ser folk på forskerne og er som:" Åh, de skulle kende alle svarene, "siger Bañados," men det er derfor vi gør forskning."

"Når vi gør det, finder vi mest af tiden, i stedet for at finde svar, flere spørgsmål."