Pressmeddelande

En kvasars stormiga födsel

ALMA avslöjar hemligheterna hos den mest lysande kända galaxen i universum

15 januari 2016

Den mest lysande av kända galaxer i universum – kvasaren W2246-0526 – är så turbulent att den håller på att kasta ut hela sitt förråd av stjärnbildande gas. Det visar nya observationer gjorda med ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Galaxen ligger så långt bort att vi ser den som den var då universum var mindre än 10 procent av sin nuvarande ålder.

Kvasarer är avlägsna galaxer med väldigt aktiva supermassiva svarta hål i deras mitt och som spyr ut kraftfulla strålar som består av partiklar och strålning. De flesta kvasarer är ljusstarka, men en liten bråkdel [1] av dessa energifulla objekten tillhör en ovanlig typ som kallas Hot DOGS, (från engelskans hot, dust-obscured galaxies, eller heta, dammskymda galaxer). Bland dessa har galaxen WISE J224607.57-052635.0 [2] pekats ut som den mest lysande kända galaxen i universum.

Ett forskarlag som letts av Tanio Díaz-Santos från Universidad Diego Portales i Santiago, Chile, har för första gången utnyttjat ALMA:s [3] unika förmågor för att titta närmare på W2246-0526. Astronomerna har spårat hur joniserat kol rör sig mellan galaxens stjärnor.

Tanio Díaz-Santos är förstaförfattare till studien.

– Stora mängder av detta interstellära material har hittats i ett extremt turbulent och dynamiskt tillstånd, rusandes genom hela galaxen med 2 miljoner kilometer i timmen, berättar han.

Astronomer tror att detta stormiga beteende kan kopplas till galaxens extrema ljusstyrka. W2246-0526 lyser lika starkt som så många som 350 triljoner solar. Kraftkällan bakom denna häpnadsväckande ljusstyrka är en skiva av gas som överhettas allt medan den snurrar inåt mot det supermassiva svarta hålet i galaxens kärna. Ljuset från denna oerhört starkt strålande ackretionsskivan i Hot DOG:ens mitt släpps dock inte ut direkt. Istället absorberas det av ett tjockt täcke av stoft och damm som omger skivan och som sedan strålar ut energin i form av infrarött ljus [4].

Denna kraftfulla infraröda strålning har en direkt och våldsam inverkan på hela galaxen. Det svarta hålets omedelbara omgivning lyser minst 100 gånger starkare än resten av hela galaxen. Där frigörs en intensiv men ändå lokaliserad strålning inuti W2246-0526 som utövar ett enormt tryck på hela galaxen [5].

Peter Eisenhardt är medförfattare till studien och projektledare för WISE vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien.

– Det var på grund av den enorma mängden av infraröd strålning som vi misstänkte att galaxen var i ett omvälvande skede i sitt liv, säger han.

Roberto Assef, också vid Universidad Diego Portales, ledde observationerna med ALMA.

– ALMA har visat att den rasande hettan i galaxens smältugn håller på att få grytan att koka över, tillägger han.

Om dessa turbulenta förhållanden håller i sig, kan det hända att den intensiva infraröda strålningen leder till att galaxens hela förråd av interstellära gas kokar bort. Modeller av galaxers utveckling som baserats på de nya mätningar från ALMA tyder på att den interstellära gasen redan kastas ut från galaxen i alla riktningar.

Astronomen Manuel Aravena, också vid Universidad Diego Portales, ingår också i forskarlaget.

– Om detta mönster håller i sig kan W2246 så småningom mogna och bli en kvasar av mer traditionellt slag. Endast ALMA, med sin enastående upplösning, kan göra det möjligt för oss att se det här objektet i hög upplösning och börja begripa denna så viktiga tid i den här galaxens liv, avslutar han.

Noter

[1] Bland kända kvasarer klassas så få som en på 3000 som Hot DOG.

[2] Den fullständiga beteckningen på detta märkliga objekt är WISE J224607.57-052635.0. Det upptäcktes av NASA:s rymdteleskop WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). Siffrorna ger kvasarens exakta position på himlen.

[3] ALMA är unik med sina möjligheter att upptäcka det svaga ljus i millimetervåglängder som joner av kol naturligt skickar ut.

[4] På grund av universums expansion har det infraröda ljuset från W2246-0526 förskjutits till längre millimetervåglängder — där ALMA är mer känslig — när det observeras från jorden.

[5] I de flesta andra kvasarer är detta förhållande mycket mer blygsamt. Denna process av växelverkan mellan galaxens centrala svarta hål och resten av dess material är känt bland astronomer som återkoppling eller feedback.

Mer information

Dessa forskningsresultat presenteras i en forskningsartikel med titeln "The Strikingly Uniform, Highly Turbulent Interstellar Medium of The Most Luminous Galaxy in the Universe” av T. Díaz-Santos m. fl. och publiceras i tidsskriften Astrophysical Journal Letters.

Teamet består av T. Díaz-Santos (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), R. J. Assef (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), A. W. Blain (University of Leicester, Storbritannien) , C.-W. Tsai (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornien, USA) , M. Aravena (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), P. Eisenhardt (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornien, USA), J. Wu (University of California Los Angeles, Kalifornien, USA), D. Stern (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornien, USA) och C. Bridge (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornien, USA).

Länkar

• Forskningsartikeln

• Bilder från ALMA

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymbobservatorium
Onsala, Sverige
Tel: 0317725500
Mobil: 070 493 3114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Tanio Díaz-Santos
Universidad Diego Portales
Santiago, Chile
E-post: tanio.diaz@mail.udp.cl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media