Od petdesetih let prejšnjega stoletja astronomi poznajo galaksije, ki imajo posebej svetla središča - aka. Aktivna galaktična jedra (AGN) ali kvazarji. Ta svetilnost je posledica supermasivnih črnih lukenj (SMBH), ki v svojih središčih porabljajo snov in sproščajo elektromagnetno energijo. Nadaljnje študije so pokazale, da so nekateri kvazarji videti še posebej svetli, ker so njihovi relativistični curki usmerjeni proti Zemlji.
Leta 1978 je astronom Edward Speigel skoval izraz ' blazar ” za opis tega posebnega razreda predmeta. Z uporabo teleskopov na Veliki daljnogledni teleskop Observatorij (LBTO) v Arizoni je raziskovalna skupina nedavno opazila blazar, ki se nahaja 13 milijard svetlobnih let od Zemlje. Ta predmet, označen kot PSO J030947.49+271757.31 (ali PSO J0309+27), je najbolj oddaljeni blazar kdaj opazil in napoveduje obstoj še veliko več!
Študijo, ki opisuje njihove ugotovitve, je vodila Silvia Belladitta, dr. študent na Univerzi Insubria, medtem ko je delal za Italijanski nacionalni inštitut za astrofiziko (INAF). Njeno raziskavo sta nadzirala raziskovalca INAF Alberto Moretti in Alessandro Caccianiga ter vključevala mednarodno skupino raziskovalcev z univerz v Bologni, Milanu-Bicocci in Oslu.
Galaksije, ki jih poganjajo črne luknje, imenovane blazarji, so najpogostejši viri, ki jih je odkril NASA-in vesoljski teleskop z gama žarki Fermi. Zasluge: M. Weiss/CfA
Kot navajajo v svoji študiji, ki je bila pred kratkim objavljena v reviji Astronomija in astrofizika , je bil predmet izbran z navzkrižnim ujemanjem podatkov iz Zelo velik niz (VLA) Sky Survey in Sistem za hitri odziv panoramskega nadzornega teleskopa (Pan-STARRS) PS1 bazo podatkov. Nato so izvedli opazovanja z uporabo NASA Swift vesoljski teleskop in Velik binokularni teleskop (LBT).
Astronomi so že sumili, da je PSO J0309+27 zelo oddaljen objekt. Medtem ko opažanja pri Swiftu Rentgenski teleskop (XRT) je pokazal, da je bil v pasu rentgenskih žarkov zelo svetel (podobno kot drugi znani blazarji), to so bila optična opazovanja, pridobljena z Spektrografi z več dvojnimi objekti (MODS) na LBT, ki je potrdil, da gre za najbolj oddaljeni blazar, ki so ga opazili doslej.
Kot vsi blazarji je tudi PSO J0309+27 svetel radijski vir in ima tok visokoenergetskih delcev, ki potujejo blizu svetlobne hitrosti (tudi relativistični curek), ki se razteza iz njegovega središča in ga je mogoče videti iz celega znanega Vesolja. Vendar pa so ti curki vidni le ob ozkem vidnem polju, kar pomeni, da mora biti Zemlja poravnana z njim, kar otežuje odkrivanje.
Ker pa so ga našli na razdalji 13 milijard svetlobnih let od Zemlje, to pomeni, da je bil ta blazar aktiven manj kot eno milijardo let po velikem poku. Še več, to je eden najzgodnejših znanih primerov AGN, ki ni zakrit s prahom, kar daje astronomom možnost, da ta objekt preučujejo v celotnem elektromagnetnem spektru.
Veliki binokularni teleskop, ki prikazuje dve slikovni ogledali. Zasluge: NASA
Kot je Belladitta pojasnila v nedavnem INAF izjava za javnost :
»Spekter, ki se je pojavil pred našimi očmi, je najprej potrdil, da je PSO J0309+27 pravzaprav AGN ali galaksija, katere osrednje jedro je izjemno svetlo zaradi prisotnosti v središču supermasivne črne luknje, ki jo hranijo plin in zvezde. zajame.
»Poleg tega so podatki, ki jih je pridobil LBT, potrdili tudi, da je PSO J0309+27 res daleč od nas s premikom barve svoje svetlobe proti rdeči ali rdečemu premiku z rekordno vrednostjo 6,1, ki še nikoli ni bila merjena za podoben objekt. ”
Skratka, PSO J0309+27 je najmočnejši obstojni vir radijskih in rentgenskih žarkov, ki so ga kdajkoli videli na teh razdaljah. Na podlagi svojih opazovanj z LBT (ki jih še analizirajo) Belladitta in njeni sodelavci ocenjujejo, da je osrednja črna luknja, ki poganja ta blazar, približno milijardokrat večja od mase Sonca. V primerjavi z SMBH naše galaksije ( Strelec A* ), kar je približno štiri milijone krat večja od mase našega Sonca.
Njegovo odkritje prav tako namiguje na obstoj na stotine podobnih predmetov v prvotnem vesolju, ki pa jih je zaradi orientacije pretežko zaznati neposredno. Zato obstoj PSO J0309+27 omogoča astronomom, da kvantificirajo število AGN z močnimi relativističnimi curki, ki so prisotni v zgodnjem vesolju.
Še več, blazarji, kot je ta, ki so obstajali manj kot milijardo let po velikem poku, verjetno predstavljajo 'semena', iz katerih so nastala vsa SMBH, ki danes obstajajo v vesolju. Nadaljnje raziskave na tem področju bi lahko zagotovile nov vpogled v evolucijo vesolja, kar bi vodilo do novih kozmoloških modelov. Rečeno Belladitta:
Zahvaljujoč našemu odkritju lahko rečemo, da je že v prvi milijardi let življenja vesolja obstajalo veliko število zelo masivnih črnih lukenj, ki oddajajo močne relativistične curke. Ta rezultat postavlja stroge omejitve na teoretične modele, ki poskušajo razložiti izvor teh ogromnih črnih lukenj v našem vesolju.'
Že nekaj časa so astronomi razumeli, da obstaja povezava med galaktično evolucijo in črnimi luknjami v njihovih središčih. Vedeti, kako in kdaj so se pojavile supermasivne črne luknje, bo v prihodnjih letih zagotovo pripeljalo do nekaterih edinstvenih spoznanj, zlasti ko bodo teleskopi naslednje generacije začeli gledati na sam začetek vesolja.
Nadaljnje branje: INAF , Astronomija in astrofizika
