eso2103is — Fréttatilkynning

Stjörnufræðingar finna fjarlægasta dulstirnið sem skartar öflugum útvarpsstrókum

8. mars 2021

Stjörnufræðingar sem notuðu Very Large Telescope European Southern Observatory (VLT sjónauka ESO) hafa fundið og rannsakað í smáatriðum fjarlægustu uppsprettu útvarpsgeislunar sem fundist hefur til þessa. Uppsprettan er dulstirni sem gefur frá sér „háværa“ útvarpsgeislun í tveimur strókum sem skaga út frá því. Geislunin hefur verið 13 milljarða ára á leið til okkar. Þessi uppgötvun gæti gefið okkur mikilvægar upplýsingar um aðstæður í árdaga alheimsins.

Dulstirni eru mjög skær fyrirbæri í miðju vetrarbrauta, knúin áfram af risasvartholum. Þegar svartholið gleypir gas úr nágrenninu, losnar mikil orka sem gerir stjörnufræðingum kleift að nema þau þrátt fyrir mikla fjarlægð.

Dulstirnið kallast P172+18. Það er svo langt í burtu að ljósið frá því hefur verið um 13 milljarða ára á leiðinni til okkar: Með öðrum orðum, við sjáum dulstirnið eins og það leit út þegar alheimurinn var aðeins 780 milljón ára gamall. Þótt fjarlægari dulstirni hafi fundist er þetta í fyrsta sinn sem stjörnufræðingar hafa náð að greina merki um útvarpsstróka í dulstirni svo snemma í sögu alheimsins. Aðeins 10% dulstirna – sem stjörnufræðingar flokka sem „útvarpshávær“ – skarta strókum sem gefa frá sér „skærar“ útvarpsbylgjur [1].

P172+18 er knúið áfram af svartholi sem er um 300 milljón sinnum massameira en sólin. Það góflar í sig gas með miklu offorsi. „Svartholið er að éta efni í gríð og erg og auka massa sinn með einum mesta hraða sem þekkist,“ sagði Chiara Mazzucchelli, vísindakona hjá ESO í Chile sem gerði uppgötvunina ásamt Eduardo Bañados hjá Max Planck Insitute for Astronomy í Þýskalandi.

Stjörnufræðingar telja að tengsl séu milli örs vaxtarhraða risasvarthola og öflugra útvarpsstróka í dulstirnum eins og P172+18. Strókarnir eru taldir geta valdið truflunum á gasi í kringum svartholið og þannig aukið hversu hratt gasið fellur inn. Því geta rannsóknir á orkuríkum dulstirnum veitt mikilvæga innsýn í hvernig svarthol í árdaga alheims uxu og urðu risasvarthol svo fljótlega eftir Miklahvell.

„Mér finnst afar spennandi að uppgötva „nýtt“ svarthol í fyrsta sinn og eitt púslið í viðbót til að skilja hinn frumstæða alheim, þaðan sem við komum þegar öllu er á botninn hvolft,“ sagði Mazzucchelli.

Þau Bañados og Mazzucchelli fundu P172+18 fyrst með Magellan sjónaukinn í Las Campanas stjörnustöðinni í Chile. „Um leið og við fengum gögnin og skoðuðum þau sáum við að við höfðum uppgötvað fjarlægasta háværa útvarps-dulstirnið til þessa,“ sagði Bañados.

Teymið hafði ekki úr nægjanlegum gögnum að ráða til að rannsaka fyrirbærið í smáatriðum og fengu því tíma í öðrum sjónaukum í kjölfarið. Mælingar með þeim, til dæmis með X-shooter á VLT sjónauka ESO, gerðu teyminu kleift að kanna eiginleika dulstirnisins betur, þar á meðal massa svartholsins og hversu hratt það gleypir efni úr nágrenni sínu. Very Large Array National Radio Astronomy Observatory og Keck sjónaukarnir í Bandaríkjunum voru einnig notaðir í rannsóknina.

Þótt teymið sé hæstánægt með uppgötvunina, sem greint er frá í Astrophysical Journal, telja þau að þetta háværa útvarpsdulstirni gæti verið fyrsta af mörgum sem eigi eftir að finnast, jafnvel enn lengra í burtu. „Uppgötvunin gerir mig bjartsýnann og ég trúi og vona að fjarlægðarmetið verði slegið fljótlega,“ sagið Bañados.

Í framtíðinni gætu enn frekari mælingar með tækjabúnaði eins og ALMA, sem ESO er þátttakandi í og hinum fyrirhugaða Extremely Large Telescope (ELT) ESO hjálpað okkur að skilja mun betur þessi fjarlægu og frumstæðu fyrirbæri.

Skýringar

[1] Útvarpsbylgjur hafa tíðni milli 30 Hz og 300 GHz.

Frekari upplýsingar

Greint er frá uppgötvuninni í greininni „The discovery of a highly accreting, radio-loud quasar at z=6.82“ sem birtist í The Astrophysical Journal.

Í teyminu eru Eduardo Bañados (Max-Planck-Institut für Astronomie [MPIA], Germany, and The Observatories of the Carnegie Institution for Science, USA), Chiara Mazzucchelli (European Southern Observatory, 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 and International Max Planck Research School for Astronomy & Cosmic Physics at the University of Heidelberg, Germany), Aaron J. Barth (Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine, USA), Chris Carilli (NRAO and Astrophysics Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge, UK), Frederick Davies (MPIA), Roberto Decarli (INAF Bologna — Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio, Italy), Xiaohui Fan (Steward Observatory, University of Arizona, USA), Emanuele Paolo Farina (Max-Planck-Institut für Astrophysik, Germany), 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, Italy and INAF Bologna), Daniel Stern (JPL), Bram P. Venemans (MPIA), Lukas Wenzl (Department of Astronomy, Cornell University, USA and MPIA) og Jinyi Yang (Steward Observatory, University of Arizona, USA).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Írlands, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Chiara Mazzucchelli
European Southern Observatory
Vitacura, Chile
Tölvupóstur: Chiara.Mazzucchelli@eso.org

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

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Farsími: +49 151 241 664 00
Tölvupóstur: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso2103.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso2103is
Nafn:P172+18
Tegund:Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
Facility:Very Large Telescope
Instruments:X-shooter
Science data:2021ApJ...909...80B

Myndir

Artist’s rendering of quasar P172+18
Artist’s rendering of quasar P172+18
texti aðeins á ensku
Wide-field view of the sky around the quasar P172+18
Wide-field view of the sky around the quasar P172+18
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 234 Light: Most distant quasar with powerful radio jets discovered
ESOcast 234 Light: Most distant quasar with powerful radio jets discovered
texti aðeins á ensku
Zooming-in on the remote quasar P172+18
Zooming-in on the remote quasar P172+18
texti aðeins á ensku