gov-civil-vilareal.ptKvazar na robu opazovanega vesolja sije s svetlobo 10 * bilijonov * Soncev
>Ena od čudovitih stvari pri svetlobi je, da potuje s končno hitrostjo. Hitro, ja, vendar ne neskončno hitro. Če torej pogledamo nek predmet, ki je zelo daleč, ga vidimo takšnega, kot je bil, ko je bil mlajši.
Samo vesolje je staro le približno 13,8 milijard let - heh, 'samo' - zato ne vidimo nič dlje kot 13,8 milijard svetlobnih let, svetloba v tem času prevozi razdaljo. Lahko pa vidimo predmete tako daleč. Takrat so morali biti zelo svetli, ker jih ta strašna razdalja močno zatemni in večina predmetov je ne more prerezati.
Včasih pa na teh oddaljenih lokacijah najdemo nebesne svetilnike. Ne veliko, nekaj pa jih je. Novo so pravkar našli , in to je izjemno iz več razlogov. Eno je, da gre res za fenomenalno svetleč predmet. Druga je, da je tako svetla, čeprav je bila v času, ko jo je svetloba zapustila, precej mlada. In tretja stvar je, da bi bila kljub temu nevidna, če njene svetlobe ne bi ojačala gravitacijski trik.
manifest ex nazaj
Umetnikova zamisel o črni luknji z materialom, ki se vrti okoli nje v akrecijskem disku, in tudi curku snovi, ki se od nje odstreli. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Objekt se imenuje J043947.08+163415.7 (na kratko ga bom poimenoval J043) in je kvazar . To so neke vrste galaksije, ki zaradi supermasivne črne luknje v svojih središčih izstrelijo ogromne količine svetlobe. Vsaka velika galaksija ima eno, mislimo, tudi Rimska cesta, vendar je večina tiho. Če pa neka situacija ali dogodek pošlje veliko plina v črno luknjo, se bo nakopičil v vrtljivi disk tik nad Točko brez povratka. Trenje v disku ga bo močno segrelo, material pa se bo segrel na milijone stopinj. Ta vroč plin močno sveti, zaradi česar so kvazarji nekateri najbolj neprekinjeno svetlobni viri energije v celotnem vesolju.
Bolj pogosti so bili v zgodnjem vesolju; material, ki ostane od nastanka galaksije, lahko pade v središče, kjer čaka supermasivna črna luknja. Vendar na zelo velikih razdaljah (in jih zato vidimo, ko je bilo vesolje mlado) ne vidimo toliko, kot pričakujemo. Ali naši modeli, kako lahko postanejo svetli, niso povsem pravilni (zato so zelo oddaljeni še vedno prešibki, da bi jih videli), ali pa je način, kako jih iščemo, napačen.
Na podlagi zadnje predpostavke, skupina astronomov je poskusila nekaj drugega . Običajno ga dajo barve kvazarja. Pri nekaterih barvah so svetlejše od drugih, zato jih lahko s pomočjo filtrov pri snemanju neba odkrijete. Prav tako so ponavadi videti rdeče zaradi različnih pojavov (na primer material med nami in njimi absorbira modro svetlobo). Če pa nam je galaksija veliko bližje, ki pade vzdolž iste vidne črte, se lahko kvazar zdi modrejši, programska oprema pa zavede, da je normalna galaksija.
Z uporabo različnih parametrov za iskanje oddaljenih kvazarjev so si astronomi ogledali podatke iz različnih observatorijev, ki so raziskovali nebo, in ustvarili slike dovolj globoko, da bi našli oddaljene kvazarje. Takrat so našli J043.
Kvazar J043947.08+163415.7 (rdeč) je izredno daleč, njegovo svetlobo pa je ojačala vmesna galaksija (modra), ki je veliko bližje Zemlji. Kredit: NASA, ESA in X. Fan (Univerza v Arizoni)
Razdalja, ki so jo za to našli ( z uporabo rdečega premika ) je neverjetnih 12,8 milijard svetlobnih let - J043 je sijal močno manj kot milijardo let po nastanku Vesolja!
Ampak to je problem. Presvetlo je. Tudi kvazarji ne bi smeli postati tako svetli kot J043. Odločili so se, da bodo še naprej kopali in s pomočjo Hubbla opazovali predmet. Kar so odkrili nenadoma, je imelo smisel: rahel madež galaksije, ki je zelo blizu položaja J043. Gravitacija te vmesne galaksije upogiba svetlobo od J043 na poti do nas, proces, imenovan gravitacijsko leče . To ima lahko več učinkov na svetlobo kvazarja, vključno z njeno razdelitvijo na več slik in povečanjem njene svetlosti.
Zaradi tega je J043 zelo pomemben za astronome. To je daleč najsvetlejši predmet, ki je bil kdaj viden na tej razdalji, kar olajša opazovanje (čeprav nikakor ni lahko; na nebu je še vedno precej šibek). Ni zelo dobro razumljeno, kako imajo lahko tako mladi predmeti tako velike črne luknje; traja nekaj časa, da se povečajo, in obstaja veliko hipotez o tem, kako bi se to lahko zgodilo.
Tudi svetloba, ki jo vidimo iz J043, je bila oddana v posebnem času v življenju mladega vesolja, v obdobju, imenovanem ponovna ionizacija . Takrat so se vklopile takšne galaksije, ki so segrevale kozmični plin, ki se je hladil od Velikega poka. Ta čas v kozmični zgodovini je težko opaziti in J043 nam dobesedno osvetljuje pot. To je za kozmologe velika blaginja.
Nancy Drew in skrito stopnišče
Umetniško delo kvazarja, galaksije z materialom, ki se vrti okoli osrednje masivne črne luknje in razstreljuje dvojne žarke snovi in energije. Kredit: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser
Tudi dejstvo, da sploh obstaja, pomeni, da je morda več takih predmetov, ki čakajo, da jih najdejo. To je dobra novica. Prvič, razreši skrivnost, zakaj jih ne vidimo (tam so zunaj, vendar so nas njihove barve zavedle), prav tako pa pomeni, da ko jih začnemo iskati, bomo lahko raziskali daleč vesolje učinkoviteje. Pomagali bodo večji teleskopi, kot je James Webb (upamo, da bodo predstavljeni leta 2020), pa tudi manjši teleskopi, ki opazujejo različne vrste svetlobe.
Ko sem bil otrok in sem bral knjige o kvazarjih, je bila najbolj oddaljena znana 3C273 , nekaj milijard svetlobnih let stran. To je bil najbolj oddaljen znani objekt. Zdaj poznamo na tisoče kvazarjev, od katerih jih je 150 oddaljenih več kot 12 milijard svetlobnih let.
Še toliko jih je mogoče najti, vključno s tistimi, ki so morda celo bolj oddaljeni in svetlejši od J043. Ko jih najdemo, se bo naše znanje o mladem vesolju še povečalo.
* Videl sem, da nekateri viri navajajo številko 600 bilijonov, vendar to ne upošteva povečave leče, zaradi česar je videti svetlejša, kot je.
