eso2103hu — Tudományos közlemények

Távolságrekorder rádiókvazárt fedeztek fel erős anyagkilövellésekkel

2021. március 8.

A csillagászok az Európai Déli Obszervatórium Nagyon Nagy Távcsövének (European Southern Observatory, Very Large Telescope – ESO VLT) segítségével felfedezték, valamint részletesen tanulmányozták az eddig ismert legtávolabbi rádióforrást. A forrás nem más, mint egy rádióhangos kvazár – egy olyan rendkívül távoli és fényes képződmény, amely a rádiótartományban erőteljesen sugárzó anyagkilövelléseket, más szóval jeteket bocsát ki. Ennek a kvazárnak a fénye 13 milliárd évig utazott, míg hozzánk elért. A felfedezés hozzásegítheti a csillagászokat a korai világegyetem jobb megértéséhez.

A kvazárok távoli galaxisok központjában működő rendkívül fényes objektumok, melyek energiaforrása egy szupernagy tömegű fekete lyuk. Miközben a fekete lyuk elnyeli az őt körülvevő gázt, olyan hatalmas mennyiségű energia szabadul fel, hogy a csillagászok még a belátható világegyetem túloldaláról is képesek észlelni őket.

A most felfedezett, P172+18 katalógusjelű kvazár olyan távol van tőlünk, hogy a fénye mintegy 13 milliárd éven át utazott, míg hozzánk elért. Így ezt az égitestet olyan állapotában láthatjuk, amilyen a világegyetem 780 millió éves korában volt. Noha ismerünk ennél távolabbi kvazárokat is, ez a legtávolabbi olyan, amelynek sugárzása rádiójetekről is árulkodik. A P172+18 így a világegyetem történelmének legkorábbi ismert rádiókvazárja. A kvazároknak csak 10%-a tartozik ebbe, a csillagászok által rádióhangosnak nevezett osztályba. Ezek a rádióhullámok tartományában fényesen ragyogó anyagot lövellnek ki [1].

A P172+18 erőforrása egy nagyjából 300 millió naptömegű fekete lyuk, ami elképesztő ütemben fogyasztja a környező gázt. „A kvazár rendkívüli ütemben nyeli el az anyagot. Ez a valaha megfigyelt egyik leggyorsabb ütemben növekvő ilyen objektum” – világít rá Chiara Mazzucchelli, az ESO chilei csillagásza, aki Eduardo Bañadosszal, a német Max-Planck-Institut für Astronomie munkatársával közösen vezette a P172+18 vizsgálatait.

A csillagászok úgy gondolják, hogy kapcsolat van a szupernagy tömegű fekete lyukak gyors tömegnövekedése és a P172+18 kvazár mellett is megfigyelhetőhöz hasonló erőteljes rádiójetek között. A jetek megbolygathatják a fekete lyuk körül áramló gázt, fokozva az anyag behullásának ütemét. A rádiókvazárok tanulmányozása hozzásegítheti a csillagászokat annak megértéséhez, hogy miként növekedhettek a korai világegyetem fekete lyukai az ősrobbanás után oly rövid idő alatt szupernagy tömegűvé.

Nagyon izgalmasnak találom, hogy elsőként fedezhettem fel egy 'új' fekete lyukat, újabb mozaikdarabkát hozzátéve a korai világegyetem megértéséhez, hogy megtudjuk, honnan származunk, és végső soron jobban megismerjük önmagunkat” – lelkendezik Mazzucchelli.

Miután korábban már rádióforrásként azonosították, a P172+18 kvazár voltát a chilei Las Campanas Obszervatórium Magellan Távcsövével ismerte fel Bañados és Mazzucchelli. „Amint megkaptuk az adatokat, rápillantottunk, és azonnal tudtuk, hogy felfedeztük az eddig ismert legtávolabbi rádióhangos kvazárt” – teszi hozzá Bañados.

A korlátozott távcsőidőből adódó szerényebb adatmennyiség miatt azonban a csapat ekkor még nem tudta behatóan megvizsgálni a képződményt. Ám a felfedezést hamarosan további távcsövekről származó adatok özöne követte. Végeztek megfigyeléseket az ESO VLT távcső X-shooter műszerével is, ami a kvazár sokkal pontosabb jellemzését, többek közt a központi fekete lyuk tömegének, illetve anyagelnyelési ütemének megmérését is lehetővé tette. A megfigyelésekhez igénybe vették továbbá az Egyesült Államok Nemzeti Rádióobszervatóriumának Very Large Array nevű rádiótávcső-hálózatát, valamint a Hawaii-szigeteken működő Keck távcsövet is.

Miközben a csillagászok lelkesek a The Astrophysical Journal szakfolyóiratban a napokban publikálandó felfedezés miatt, azt is tudják, hogy ezt az első, ma még egyedülálló felfedezést bizonyára jó néhány további hasonló rádióhangos kvazár megtalálása fogja követni. „Ez a felfedezés bizakodóvá tesz engem, és hiszem – remélem –, hogy a távolságrekord hamarosan megdől” – zárja gondolatait Bañados.

Az ESO partnerségével működő ALMA rádiótávcső-hálózathoz, valamint az ESO már épülőben lévő Rendkívül Nagy Távcsövéhez (Extremely Large Telescope – ELT) hasonló csillagászati műszerek segíthetnek a korai világegyetem további érdekes képződményeinek felfedezésében és alaposabb tanulmányozásában.

Megjegyzés

[1] A rádiócsillagászatban használt hullámok 30 Hz és 300 GHz közötti frekvenciájú elektromágneses hullámok.

További információ

Az itt bemutatott tudományos eredményeket a szerzők a The Astrophysical Journal folyóirat „The discovery of a highly accreting, radio-loud quasar at z=6.82” című szakcikkében publikálják. A kutatócsoport tagjai: Eduardo Bañados (Max-Planck-Institut für Astronomie [MPIA], Németország és The Observatories of the Carnegie Institution for Science, USA), Chiara Mazzucchelli (Európai Déli Obszervatórium, Chile), Emmanuel Momjian (National Radio Astronomy Observatory [NRAO], USA), Anna-Christina Eilers (MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, USA), Feige Wang (Steward Observatory, University of Arizona, USA), Jan-Torge Schindler (MPIA), Thomas Connor (Jet Propulsion Laboratory [JPL], California Institute of Technology, USA), Irham Taufik Andika (MPIA és International Max Planck Research School for Astronomy & Cosmic Physics, Heidelbergi Egyetem, Németország), Aaron J. Barth (Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine, USA), Chris Carilli (NRAO és Astrophysics Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge, UK), Frederick Davies (MPIA), Roberto Decarli (INAF Bologna — Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio, Olaszország), Xiaohui Fan (Steward Observatory, University of Arizona, USA), Emanuele Paolo Farina (Max-Planck-Institut für Astrophysik, Németország), Joseph F. Hennawi (Department of Physics, Broida Hall, University of California, Santa Barbara, USA), Antonio Pensabene (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum, Universita di Bologna, Olaszország és INAF Bologna), Daniel Stern (JPL), Bram P. Venemans (MPIA), Lukas Wenzl (Department of Astronomy, Cornell University, USA és MPIA) és Jinyi Yang (Steward Observatory, University of Arizona, USA).

Linkek

•          A tudományos eredményeket közlő szakcikk

•          Fotók a VLT-ről

•          További információ az ELT-ről

•          Kutatóknak: van egy érdekes története? Csináljunk belőle ESO-bejelentést!

Kapcsolat

Chiara Mazzucchelli
European Southern Observatory
Vitacura, Chile
E-mail: Chiara.Mazzucchelli@eso.org

Eduardo Bañados
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
E-mail: banados@mpia.de

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Ez az ESO eso2103 sz. sajtóközleményének fordítása

A sajtóközleményről

Közlemény száma:eso2103hu
Név:P172+18
Típus:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Very Large Telescope
Instruments:X-shooter
Science data:2021ApJ...909...80B

Képek

Fantáziarajz a P172+18 kvazárról
Fantáziarajz a P172+18 kvazárról
Nagylátószögű felvétel a P172+18 kvazár tágabb égi környezetéről
Nagylátószögű felvétel a P172+18 kvazár tágabb égi környezetéről

Videók

ESOcast 234 Light: Távolságrekorder rádiókvazárt fedeztek fel erős anyagkilövellésekkel
ESOcast 234 Light: Távolságrekorder rádiókvazárt fedeztek fel erős anyagkilövellésekkel
Ráközelítés a P172+18 távoli kvazárra
Ráközelítés a P172+18 távoli kvazárra