gov-civil-vilareal.ptKvazar na okraji pozorovateľného vesmíru má rádio vypnuté * hore *
>Astronómovia objavili ohromný kvazar veľmi blízko okraja pozorovateľného vesmíru 13 miliárd svetelných rokov od Zeme. Aj keď je známych veľa kvazarov na túto vzdialenosť, tento je zvláštny : Je to „rádiový zvuk“, čo znamená, že sa z neho šíri rádiová energia, a preto je súčasťou špeciálnej triedy, ktorá nám môže pomôcť lepšie porozumieť podmienkam, keď bol vesmír veľmi mladý.
slnečná karta láska
Kvazary sú samy osebe zvláštnym druhom galaxie . Pokiaľ vieme, každá veľká galaxia má v jadre supermasívnu čiernu dieru. Väčšina dnešných galaxií má čierne diery, ktoré sú tiché, to znamená, že sa aktívne živia materiálom. Mliečna dráha patrí do tejto triedy.
Niektorí však majú materiál spadajúci do ich centrálnej supermasívnej čiernej diery , a my ich voláme aktívnych galaxií . Materiál padajúci do čiernej diery tvorí okolo neho neuveriteľne horúci disk, ktorý sa nazýva akrečný disk , a mimo toho môže byť obrovský prachový oblak v tvare šišky.
Navyše, akrečný disk má v sebe zabudované extrémne silné magnetické polia. Keď sa veci krútia okolo čiernej diery, tieto polia sa vinú ako tornáda a materiál sa z čiernej diery odpaľuje veľmi blízko rýchlosti svetla. Tieto štruktúry nazývame trysky , a sú to rysy obrovskej sily.
Hercules A je príkladom relatívne blízkej aktívnej galaxie, kde čierna diera v srdci žerie hmotu a vyžaruje obrovské množstvo žiarenia a hmoty. Kredit: NASA, ESA, S. Baum a C. O'Dea (RIT), R. Perley a W. Cotton (NRAO/AUI/NSF) a tím Hubble Heritage (STScI/AURA)
To, čo vidíme z aktívnej galaxie, do značnej miery závisí od našej pozorovacej geometrie. Ak je prúd namierený na nás, vidíme vysokoenergetické svetlo, ako sú röntgenové a gama lúče. Ak vidíme prachový torus na okraji, môže zablokovať väčšinu vysokoenergetických vecí a vidíme iba optické alebo infračervené svetlo. Existuje celý zverinec aktívnych typov galaxií.
Kvazary majú tendenciu mať veľa vysokoenergetického svetla (prvé bolo objavené vďaka emisii röntgenového žiarenia) a na začiatku sa tiež považovalo za silný zdroj rádiovej energie. Ale ako sme sa dozvedeli viac, zistili sme, že rádio-hlasné kvazary*(ako sa nazývajú tie, ktoré majú veľa rádiových emisií) sú v skutočnosti v menšine; iba 10% všetkých kvasarov je rádiom nahlas.
Schéma znázorňujúca stred aktívnej galaxie, kde akrečný disk napája supermasívnu čiernu dieru, pričom obe sú obklopené obrovským prachovým torusom. Kredit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
Novoobjavený kvasar sa nazýva PSO J172.3556+18.7734 (nazvime to v skratke P172). Bol nájdený pri prieskume oblohy pomocou optického svetla (druh, ktorý vidíme) a mal farby, ktoré naznačovali, že je na veľkú vzdialenosť. Následné pozorovanie to potvrdilo a séria pozorovaní pomocou obrovských ďalekohľadov, ako sú Keck a Veľký binokulárny teleskop, potvrdila jeho veľkú vzdialenosť: približne 13 miliárd svetelných rokov (alebo presnejšie povedané, trvalo 13 miliárd rokov, kým svetlo dosiahlo nás).
Ďalšie pozorovania pomocou rádioteleskopu Very Large Array tiež ukázali, že na rozdiel od väčšiny kvazarov vybuchoval rádiovú energiu. Existuje asi 200 známych kvazarov, ktoré sú vzdialenejšie ako zhruba 12,7 miliardy svetelných rokov, a iba o troch je známe, že sú rádiové. Pri 13 miliardách je známych iba 18 kvasarov a P172 je jediný, ktorý je rádiový.
Pozerajúc sa na spektrá z cieľa, astronómovia zistili, že centrálna čierna diera P172 má hmotnosť asi 300 miliónov krát väčšiu ako Slnko, takže je táto stredná až ťažká (tá v strede Mliečnej dráhy má iba 4 milióny slnečných hmôt pravda, ten náš je menší ako väčšina).
Táto časť je zaujímavá: Ako hmota padá, je neuveriteľne horúca a ohromne jasná. Iba meraním ako jasné, astronómovia môžu určiť, ako rýchlo sa čierna diera živí. Obvykle existuje horná hranica rýchlosti, ktorou sa kŕmi; hmota sa zahrieva natoľko, že samotná sila svetla, ktoré vyžaruje, odfukuje materiál, ktorý padá dnu von. Táto sadzba sa nazýva Eddingtonov limit ; vo všeobecnosti je to najrýchlejšia rýchlosť, ktorou sa môže čierna diera vynoriť.
Čierna diera v strede P172 sa však živí rýchlosťou oveľa vyššou, ako je Eddingtonov limit. Ukazuje sa, že je to možné, ak to strieľa aj z tryskových lietadiel; fyzika nie je dostatočne zrozumiteľná, ale aktívne galaxie s prúdmi, obzvlášť rádiové, sa zdajú byť schopné prúdiť materiál oveľa rýchlejšie do čiernej diery. Skutočnosť, že je tento kvasar taký jasný, nám teda hovorí o podmienkach okolo jeho čiernej diery.
Umelecké dielo zobrazujúce vzdialený kvazar, aktívne sa napájajúcu supermasívnu čiernu dieru v strede galaxie, ktorá vybuchuje prúdmi hmoty a energie. Kredit: ESO / M. Kornmesser
dračia guľa z vzkriesenie 'f'
Veľmi vzdialené rádio-hlasné kvazary sa tiež nachádzajú v oblastiach vesmíru s väčším množstvom materiálu ako obvykle. Predpokladá sa, že tieto obrovské mraky sa zrútia a vytvoria nielen galaxie, ale zhluky galaxií, takže nájdenie rádioaktívneho kvazaru tak ďaleko môže tiež viesť k lepšiemu pochopeniu toho, ako sa tieto zhluky tvoria.
Nielen to, ale v porovnaní s inými podobnými kvazarmi je P172 priemernou rádiovou hlasitosťou. Vieme, že niektoré sú oveľa silnejšie, a to znamená, že je pravdepodobné, že nájdeme viac podobných galaxií, ktoré sú ešte ďalej! P172 môže držať súčasný rekord vzdialenosti pre rádio-hlasné kvazary, ale je nepravdepodobné, že by tento rozdiel udržal dlho. A čím viac toho nachádzame, tým viac chápeme vesmír, keď nebol starší ako 800 miliónov rokov.
Väčšinou nerád píšem o pokazených rekordoch, pretože sa zvyčajne opäť len zlomia. Tento je však iný, pretože a) je nápomocný vždy, keď sa takýto predmet nachádza vo veľkej vzdialenosti, a 2) skutočnosť, že v tejto vzdialenosti existuje vôbec naznačuje, že podobných môže byť oveľa viac.
Hľadanie predmetov na týchto obrovských vzdialenostiach je strašne náročná práca, pretože sú veľmi slabé a na oblohe ich nie je príliš veľa. Dobrou správou je, že tento nám hovorí, aby sme sa stále pozerali. Existuje viac zábavných vecí, ktoré sa dajú nájsť.
* Tento termín je vtipný. Rádiové vlny sú formou svetla, nie zvuku, a je bežné, že si ich ľudia zamieňajú, pretože dokážeme rádiové vlny previesť na zvuk a prenášať o nich informácie, napríklad hudbu alebo nepríjemné vznášajúce sa politické znalosti. Horšie je, že zariadeniu, ktoré počúvame, hovoríme rádio, takže je to úplný trapas. Astronómovia nepomáhajú tým, že hovoria o rádioaktívnych predmetoch. Mali by sme im hovoriť rádio svetlý , i keď nebo vie, či by to spôsobilo menší zmätok.
