• Kvasarid

Vaadeldava universumi serval asuv kvasar särab 10 * triljoni * päikese valgusega

• 2024

Üks toredaid asju valguses on see, et see liigub piiratud kiirusega. Kiire jah, aga mitte lõputult kiiresti. Nii et kui vaatame mõnda objekti, mis on väga kaugel, näeme seda sellisena, nagu see oli nooremana.

Universum ise on vaid umbes 13,8 miljardit aastat vana - heh, 'ainult' -, nii et me ei näe midagi kaugemal kui 13,8 miljardit valgusaastat, see valgus läbib selle aja. Kuid me näeme objekte peaaegu nii kaugel. Nad pidid olema sel ajal väga heledad, sest see kohutav kaugus hämardab neid tohutult ja enamik objekte ei saa seda lõigata.

Kuid mõnikord leiame nendest kaugetest kohtadest taevaseid majakaid. Mitte palju, aga mõned. Uus on just leitud ja see on tähelepanuväärne mitmel põhjusel. Üks on see, et see on tõesti fenomenaalselt helendav objekt. Teine on see, et see on nii ere, kuigi see oli sel ajal päris noor, kui valgus sealt lahkus. Ja kolmas on see, et isegi nii oleks see nähtamatu, kui selle valgust ei võimendaks gravitatsioonitrikk.

Kunstniku ettekujutus mustast august, mille ümber keerleb materjal akretsioonikettas, ja ka sellest eemal plahvatav ainejoa. Krediit: NASA/JPL-Caltech

jõuluprints: kuninglikud pulmad

Objekti nimi on J043947.08+163415.7 (lühidalt nimetan seda J043) ja see on kvasar . Need on omamoodi galaktikad, mis löövad nende keskustes asuva ülimassiivse musta augu tõttu välja tohutu hulga valgust. Me arvame, et igal suurel galaktikal on üks, sealhulgas Linnutee, kuid enamik neist on vaiksed. Kui aga mõni olukord või sündmus saadab musta auku palju gaasi, koguneb see pöörlevasse kettasse vahetult The Point Of No Return kohal. Ketta hõõrdumine soojendab seda tohutult, materjal kuumeneb miljonite kraadideni. See kuum gaas helendab ägedalt, muutes kvasarid üheks kõige pidevalt helendavamaks energiaallikaks kogu universumis.

Need olid levinumad varases universumis; galaktika tekkimisest üle jäänud materjal võib langeda keskele, kus ees ootab ülimassiivne must auk. Kuid väga suurtel vahemaadel (ja seega nende nägemisel, kui Universum oli noor) ei näe me nii palju, kui me eeldame. Kas meie mudelid selle kohta, kui heledad nad võivad olla, pole päris õiged (nii et väga kauged on endiselt liiga nõrgad, et neid näha) või on meie otsimisviis vigane.

Kui minna viimasele oletusele, astronoomide meeskond proovis midagi muud . Tavaliselt annavad seda kvasari värvid. Mõne värvi puhul on need heledamad kui teised, nii et filtrite kasutamine taeva pildiuuringute tegemisel võib need tuvastada. Samuti kipuvad nad erinevate nähtuste tõttu punased välja nägema (näiteks materjal meie ja nende vahel neelab sinist valgust). Aga kui meile on palju lähemal asuv galaktika, mis juhtub langema samale vaateväljale, võib see kvasari muuta sinisemaks, lollitades tarkvara, pidades seda tavaliseks galaktikaks.

ülespootud mees pööras armastuse ümber

Kasutades erinevaid parameetreid kaugete kvaasarite leidmiseks, vaatasid astronoomid erinevate taevast uurinud vaatluskeskuste andmeid, luues pilte, mis olid piisavalt sügavad, et leida kaugeid kvasareid. Siis leidsid nad J043.

Kvasar J043947.08+163415,7 (punane) on äärmiselt kaugel ja selle valgust on võimendanud vahepealne galaktika (sinine), mis on palju lähemal Maale. Krediit: NASA, ESA ja X. Fan (Arizona ülikool)

kui kaua oks murdub

Kaugus, mille nad selle jaoks leidsid ( kasutades selle punast nihet ) on vapustav 12,8 miljardit valgusaastat - J043 säras eredalt vähem kui miljard aastat pärast universumi tekkimist!

Aga see on probleem. See on liiga hele. Isegi kvasarid ei tohiks olla nii eredad kui J043. Nad otsustasid kaevamist jätkata, kasutades objekti vaatlemiseks Hubble'i. See, mida nad leidsid, oli äkki loogiline: J043 asukohale äärmiselt lähedase galaktika nõrk määrimine. Selle vahepealse galaktika raskusjõud painutab J043 valgust meie poole teel, protsess, mida nimetatakse gravitatsiooniläätseks . Sellel võib kvaasari valgusele olla mitu mõju, sealhulgas selle jagamine mitmeks pildiks ja selle heleduse suurendamine.

See kõik muudab J043 astronoomide jaoks väga oluliseks. See on kaugelt kõige eredam objekt, mida sel kaugusel on nähtud, muutes selle vaatlemise lihtsamaks (kuigi mitte sugugi lihtsaks; taevas on see endiselt üsna nõrk). Ei ole kohutavalt hästi aru saadud, kuidas noortel objektidel võivad olla sellised massiivsed mustad augud; nende suureks kasvamiseks kulub aega ja hüpoteese selle kohta, kuidas see juhtuda saab, on palju.

Samuti kiirgati valgust, mida näeme J043 -st, noore universumi elu erilisel ajal, nn. reioniseerimine . Just siis lülitusid sellised galaktikad sisse, soojendades uuesti kosmilist gaasi, mis oli jahtunud alates Suurest Paugust. Seda aega on kosmilises ajaloos raske jälgida ja J043 valgustab sõna otseses mõttes meile teed. See on kosmoloogidele tohutu õnnistus.

kuidas konkreetset inimest koheselt manifesteerida

Kunstiteos kvaasarist, galaktikast, mille materjal keerleb massiivse keskse musta auku ümber ning mis puhub välja mateeria- ja energiakiired. Krediit: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser

Samuti tähendab asjaolu, et see üldse eksisteerib, et sarnaseid objekte võib leidmist oodata rohkem. See on hea uudis. Esiteks lahendab see saladuse, miks me neid ei näe (nad on seal väljas, kuid nende värvid petavad meid), ja see tähendab ka seda, et kui me neid otsima hakkame, saame uurida kauget universumit tõhusamalt. Abiks on suuremad teleskoobid, nagu James Webb (loodetavasti käivitatakse 2020. aastal), samuti väiksemad teleskoobid, mis jälgivad erinevat valgust.

Kui olin laps, lugesin kvasarite kohta raamatuid, kõige kaugem teadaolev raamat 3C273 , paari miljardi valgusaasta kaugusel. See oli kõige kaugem teadaolev objekt. Nüüd teame tuhandeid kvasareid, neist 150 on enam kui 12 miljardi valgusaasta kaugusel.

Neid on veel palju, sealhulgas võib -olla isegi kaugemaid ja heledamaid kui J043. Kui me need leiame, kasvavad meie teadmised noorest kosmosest veelgi.

^* Olen näinud, et mõned allikad tsiteerivad 600 triljonit, kuid see ei arvesta objektiivi suurendust, mis muudab selle heledamaks.