Pressemeddelelse

Den er klarest og vokser hurtigst: astronomerne har fundet en rekord-kvasar

19. februar 2024

Astronomer har opdaget, at en klar kvasar ikke blot er den klareste af sin slags, men også det mest lysstærke objekt, som nogensinde er observeret. Det er sket med European Southern Observatorys (ESO) Very Large Telescope (VLT). Kvasarer er de klare kerneområder i fjerne galakser, og de får deres energi fra supertunge sorte huller. Det sorte hul i denne rekordkraftige kvasar bliver tungere i tidens løb med, hvad der svarer til en solmasse pr. dag, og det gør den til den hurtigst voksende kvasar til dato.

De sorte huller, som leverer energien til kvasarer indhøster stof fra deres omgivelser ved en proces, som er så voldsom, at der udsendes store mængder lys. Så meget, så kvasarerne er nogle af de klareste objekter på vores himmel. Derfor er selv de fjerneste synlige fra Jorden. Generelt er det sådan, at de mest lysstærke kvasarer også er dem, der indeholder de sorte huller, som vokser hurtigst.

"Vi har fundet det hurtigstvoksende sorte hul til dato. Det vejer 17 milliarder gange mere end Solen, og det æder dagligt hvad der svarer til godt og vel en solmasse. Dermed er det også det kraftigst lysende objekt i det kendte Universe," siger Christian Wolf, som er astronom ved Australian National University (ANU), og som er hovedforfatter til en artikel, som bliver offentliggjort idag i Nature Astronomy. Kvasaren, med betegnelsen J0529-4351, er så langt væk fra os, at lyset har brugt mere end 12 milliarder år på at nå hertil os.

Det stof, som trækkes ind imod dette sorte hul, danner en skive, som udsender så meget energi, at J0529-4351 er mere end 500 billioner gange mere lysstærk end Solen [1]. "Alt dette lys kommer fra en varm indfangningsskive, som måler syv lysår i diameter - og det må være den største skive af denne slags i Universet," siger ANU PhD-studerende og medforfatter Samuel Lai. Syv lysår er omkring 15 000 gange afstanden imellem Solen og planeten Neptun.

Mærkværdigt nok har denne rekordstore kvasar gemt sig fuldt synlig. "Det er en overraskelse, at den har været ukendt indtil idag, når vi allerede kender til en million mindre imponerende kvasarer. Den har bogstaveligt talt kigget os lige i øjnene indtil nu," siger medforfatter Christopher Onken, som er astronom ved ANU. Han tilføjer, at dette objekt er med på fotooptagelser fra ESOs Schmidt Southern Sky Survey tilbage i 1980, men at man først opdagede, at det er en kvasar flere årtier senere.

At finde kvasarer kræver præcise observationsdata fra store himmelområder. De datasæt, man får ud af det, er så store, at forskerne ofte bruger maskinlæringsmodeller til analysen, for at kunne skelne kvasarerne fra andre himmelobjekter. Men den slags modeller lærer fra eksisterende data, og det gør, at hvad de kan finde, ligner det, som tidligere er fundet. Hvis en ny kvasar er mere lysstærk end nogen, der tidligere er observeret, kan programmerne finde på at fejlklassificere den som en stjerne, som ikke er ret langt væk fra Jorden.

En automatisk analyse af data fra Den europæiske Rumorganisations ESAs Gaia-satellit overså J0529-4351 som for klar til at kunne være en kvasar, og lagde den netop istedet i bunken med stjerner. Sidste år identificerede forskerne den som en fjern kvasar ved hjælp af data fra ANU 2,3 meter teleskopet ved Siding Spring Observatoriet i Australien. Erkendelsen af, at det var den mest lysstærke kvasar, som nogensinde er observeret, krævede så data fra et større teleskop og fra et mere præcist instrument. Det blev så instrumentet X-shooter spectrograph på ESOs VLT i Chiles Atacamaørken, som leverede de afgørende data.

Dette sorte hul, som er det hurtigst voksende, der nogensinde er observeret, vil også være et perfekt mål for den opgradering, som kaldes GRAVITY+ på ESOs VLT Interferometer (VLTI). Det er designet til med stor præcision at måle massen af sorte huller; også de, som er langt væk fra Jorden. Desuden vil ESOs Extremely Large Telescope (ELT) gøre identifikation og beskrivelse af denne slags flygtige objekter lettere. ELT er et 39-meter teleskop, som er under opførelse i Chiles Atacamaørken for tiden.

Eftersøgningen efter fjerne supertunge sorte huller kan være med til at belyse nogle af gåderne om det tidlige Univers, her under hvordan de og de galakser, de bor i, er dannet, og hvordan de har udviklet sig. Men det er ikke den eneste grund til at Wolf søger efter dem: "Personligt nyder jeg simpelthen jagten," siger han. "I nogle få minutter hver dag føler jeg mig som et barn igen, hvor jeg kan lege skattejagt, og så kan jeg derefter bruge alt det, som jeg sidenhen har lært."

Noter

[1] For få år siden meddelte NASA og Den europæiske Rumorganisation ESA, at Hubble Rumteleskopet havde fundet en kvasar, J043947.08+163415.7 som var lige så klar som 600 billioner sole. Men den kvasars lysstyrke var forstærket af en galakse, som fungerede som graviationslinse imellem os og kvasaren. Den faktiske lysstyrke for J043947.08+163415.7 vurderes til at svare til omkring 11 billioner sole (en billion i Europa er 1 000 000 000 000, eller 10¹². Det tal kaldes på amerikansk en trillion. Titlen på artiklen indeholder det amerikanske tal billion, som svarer til milliard (10⁹) på dansk).

Mere information

Forskningsresultaterne her offentliggøres i en artikel med titlen “The accretion of a solar mass per day by a 17-billion solar mass black hole” i tidsskriftet Nature Astronomy (doi:10.1038/s41550-024-02195-x).

Forskerholdet består af Christian Wolf (Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University, Australien [ANU] og Centre for Gravitational Astrophysics, Australian National University, Australien [CGA]), Samuel Lai (ANU), Christopher A. Onken (ANU), Neelesh Amrutha (ANU), Fuyan Bian (European Southern Observatory, Chile), Wei Jeat Hon (School of Physics, University of Melbourne, Australien [Melbourne]), Patrick Tisserand (Sorbonne Universités, CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris, Frankrig), and Rachel L. Webster (Melbourne).

European Southern Observatory (ESO) gør det muligt for forskere fra hele Verden at udforske Universets hemmeligheder til nytte for os alle. Vi designer, bygger og driver jordbaserede observatorier i verdensklasse - og herfra kan astronomerne dykke ned i spændende spørgsmål og sprede glæden ved astronomien, samtidig med at det internationale samarbejde omkring astronomi styrkes. ESO blev stiftet som en tværnational organisation i 1962, og idag støttes ESO af 16 medlemstater (Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig ) med Chile som værtsnation og med Australien som strategisk partner. ESOs hovedkvarter, besøgscenter og planetarium - ESO Supernova - befinder sig tæt ved München i Tyskland, og Atacamaørkenen i Chile er stedet, hvor vore teleskoper er opstillet; i et område hvor der er enestående muligheder for at observere himlen. ESO driver tre observatorier: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope og det tilhørende Very Large Telescope Interferometer, og desuden to oversigtsteleskoper: VISTA, som opererer i det infrarøde og VLT Survey Telescope i det synlige bølgelængdeområde. På Paranal vil ESO ligeledes sørge for driften af Cherenkov Telescope Array South, som bliver Verdens største og mest følsomme observatorium for gammastråler. Sammen med en række internationale partnere driver ESO APEX og ALMA på Chajnantorhøjsletten. Det er to anlæg, som observerer himlen i millimeter- og submillimeterområderne. På Cerro Armazones tæt ved Paranal bygges for tiden "Verdens største himmeløje" - ESOs Extremely Large Telescope. Fra vore kontorer i Santiago, Chile understøtter vi vort arbejde i landet, og samarbejder med partnere i Chile og med hele samfundet.

Kontakter

Christian Wolf
Australian National University
Canberra, Australia
Tel: +61(02)-61256373
Mobil: +61(0)415330371
Email: christian.wolf@anu.edu.au

Samuel Lai
Australian National University
Canberra, Australia
Mobil: +61 (0) 493418898
Email: samuel.lai@anu.edu.au

Christopher Onken
Australian National University
Canberra, Australia
Tel: +61(0) 26125 8039
Email: christopher.onken@anu.edu.au

Rachel L. Webster (study co-author)
University of Melbourne
Melbourne, Australia
Mobil: +61(0) 425863209
Email: r.webster@unimelb.edu.au

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Ole J. Knudsen (press contact Danmark)
ESO Science Outreach Network and Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
Email: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso2402 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.

Usage of ESO Images, Videos, Web texts and Music
Are you a journalist? Subscribe to the ESO Media Newsletter in your language.