Астрономи откриха най-далечния блазар, наблюдаван някога

2
729
Изображението показва пример за релативистки струи. То е заснето чрез космическия телескоп Hubble. На него се виждат релативистки струи на галактиката М87, които имат дължина 5000 светлинни години. Източник: NASA/The Hubble Heritage Team, STScI/AURA

На 6 март 2020 г. екип от италиански изследователи откри най-далечния известен блазар. Той разкрива информация за черните дупки в далечното минало на Вселената, както и поставя органичения в някои теории за еволюцията на Вселената.

Излъчената от него светлина, която наблюдаваме, се намира на разстояние 13 милиарда светлинни години. Тъй като възрастта на Вселената е оценена на 13,8 милиарда години, това означава, че този блазар се е „зародил“ само около милиард години след Големия взрив.

Що е то блазар? 

Блазарите са едни от най-ярките обекти, принадлежащи към клас активни галактични ядра (active galactic nuclei – AGN). Toзи клас обекти включва квазари, радиогалактики и блазари. Наричат се активни, поради наличието на акреционен диск от йонизиран газ, който „захранва“ ядрото с енергия. В резултат обектът започва да излъчва енергийни струи в електромагнитния спектър и именно това излъчване улавяме ние.

Артистична илюстрация на блазар. Блазарите са активни галактики, „захранвани“ от черна дупка. Тъй като материята „пада“ към свръхмасивната черна дупка в центъра на галактиката, част от нея се ускорява и се изхвърля навън със скорост близка до скоростта на светлината чрез струи, насочени в противоположни посоки. Когато една от струите е насочена в посока право към Земята, галактиката изглежда особено ярка и е класифицирана като блазар. Източник: NASA/JPL

Споменатите видове активни галактични ядра по същност са еднакви обекти. Разликата между квазар, радиогалактика и блазар е ъгълът, под който струята „пада“ към Земята. Ако тя е насочена право „нагоре“, това е радиогалактика, ако потокът е насочен към нас под ъгъл, говорим за квазар и ако потокът е директно насочен към нас, това е блазар.

Механизмът на формирането им е следният: Около черните дупки съществуват акреционни дискове, съставени от прах, газ и звезди, които се поглъщат от черната дупка. При това поглъщане черната дупка започва да се нагрява, дискът също се нагрява и започва да излъчва енергия в електромагнитния спектър – от радиовълни до гама-лъчи.

Излъчването на блазара обаче може да се улови само ако Земята е разположена по специфичен начин спрямо него, тоест ако тънкият лъч е насочен право към нас. Поради тази особенност наблюдението на блазари е трудно и непредсказуемо.

Откритието

Нашата галактика Млечен път също има черна дупки в центъра си, но тя не е активна. Трудно можем директно да я наблюдаваме, защото веществото около нея не е толкова ярко. Освен това поради облаци от прах по лъча на зрение, голямо количество от светлината се губи. Затова е важно да откриваме и наблюдаваме други активни галактики.

Новооткритият блазар е наименуван PSO J030947.49+271757.31 или “накратко” PSO J0309+27. Той е открит от екип от италиански изследователи, оглавен от Силвия Беладита – изследователка от Италианския национален институт по астрофизика (INAF) в Милано и автор на публикацията по изследването.

Aртистично изображение на квазар. Релативистките струи са лъчи от йонизирана материя, ускорена до скорост близка до скоростта на светлината. Източник: makeagif.com

Още от началото тя предполага, че става въпрос за много отдалечен обект. Това ѝ предположение е потвърдено от космическия телескоп Swift, чрез който се сравняват рентгеновите лъчи, идващи от обекта, с тези, идващи от други блазари. Рекордът по отдалеченост обаче е разбит след спектрографско изследване чрез Large Binocular Telescope (LBT) в Аризона, САЩ. Чрез него се потвърждава, че действително обектът е най-далечният наблюдаван блазар досега.

„Гладна“ черна дупка

“Спектърът, който се разкри пред очите ни, потвърди, че PSO J0309+27 е всъщност активно галактично ядро или галактика с ярко централно ядро, дължащо се на свръхмасивна черна дупка, „хранеща се“ с газ и звезди“, споделя Беладита. „Освен това данните, получени от LBT, потвърждават, че PSO J0309+27 действително е много далеч от нас, съдейки по червеното отместване, за което е пресметната рекордно висока стойност.“

Структура на квазар (вляво) и блазар (вдясно). Счита се, че блазарите, както всички всички активни галактически ядра, се захранват от вещество, попадащо в свръхмасивна черна дупка в центъра на галактиката. Газ, прах и случайно попаднали звезди се приближават със спирален ход към черната дупка, създавайки горещ акреционен диск, който генерира огромни количества енергия под формата на фотони, електрони, позитрони и други елементарни частици. Източник: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Беладита споделя още: „Засичането на блазари е изключително важно. От откриването на всеки блазар следва, че съществуват още 100 подобни обекта, но разположени в различно направление спрямо Земята.“ Поради това, откритието на PSO J0309+27 помага на астрономите да добият представа за броя на активните галактични ядра с мощни релативистки струи (джетове), зародени още в първичната Вселена.

Блазарите от тези ранни периоди представляват зародишите на всички черни дупки, които познаваме днес.

„От новото изследване на LBT можем да определим и централния обект, който снабдява с енергия PSO J0309+27. Той представлява черна дупка с маса, равняваща се на 1 милиард слънчеви маси. Благодарение на нашето откритие, можем да твърдим, че през първите милиард години от „живота“ на Вселената са съществували голям брой много масивни черни дупки, изхвърлящи мощни релативистки струи. Този извод поставя ограничения на някои теоритични модели, които се опитват да обяснят произхода на гигантските черни дупки във Вселена“, споделя Беладита.

Официалната публикация можете да намерите тук.

2
ДОБАВИ КОМЕНТАР

avatar
1 Коментари
1 Отговори на коментарите
0 Последователи
 
Коментарът с най-много реакции
Най-горещият коментар
  Абонирай се  
нови стари оценка
Извести ме за
jores
jores

мисля, че това, за което пишете се нарича „квазар“ !

Fordesc
Fordesc

Да, но когато „излъчването“ е пряко към нас, е прието да е „блазар“.