Monsterikvasaari varhaisessa universumissa

Pyörivä kiekko, jonka keskellä on suuri musta pallo ja suihkut, jotka säteilevät mustan pallon molemmista navoista.

Taiteilijan käsitys kvasaarista, hyvin etäisestä ja äärimmäisen valovoimaisesta esineestä, joka saa voimansa keskeisestä supermassiivisesta mustasta aukosta. Kuva kansainvälisen Gemini-observatorion kautta/ NOIRLab/ NSF/ AURA/ P. Marenfeld/UANews.


Vaikka kvasaarit löytyvät eri etäisyyksiltä, ​​useimmat ovat erittäin kaukana. Hyvin kaukaiset kvasaarit ovat olemassa hetken kuluttuaAlkuräjähdys, kun universumimme oli nuori. Nykyinen käsityksemme kvasaareista on, että ne sijaitsevat nuorten keskuksissa,aktiivinengalaksit. Valoisten, voimakkaiden ja energisten kvasaarien uskotaan olevan prosessin ohjaamiavesijättösupermassiivisiin mustiin aukkoihin. Tällä viikolla tähtitieteilijät ilmoittivat löytäneensä varhaisen universumin massiivisimman, tähän mennessä tunnetun kvasaarin. Sen keskellä olevan hirviön mustan aukon massa vastaa 1,5 miljardia aurinkoamme. Sitä vastoin Linnunrata-galaksimme ytimessä olevan hiljaisen ja suhteellisen rauhallisen mustan aukon massa on vain 4 miljoonaa aurinkoa. Uuden kvasaarin huipulla kaukoputkien kautta tehdyn löydön kunniaksiValkoinen vuori, kvasaari on saanut havaijilaisen nimen Poniua’ena, joka tarkoittaa:

… näkymätön pyörivä luomisen lähde, jota ympäröi loisto.


Äskettäin löydetty kvasaari on muodollisesti nimetty J1007+2115. Se on ensimmäinen kvasaari, joka sai alkuperäiskansojen nimen, jonka loi 30 havaijilaista immersiokoulun opettajaa työpajan aikana.Hua He Inoa -ryhmä, osa'Imiloan tähtitieteen keskus– tähtitieteen ja kulttuurin koulutuskeskus – Hilossa, Havaijilla.

Kvasaarin loisto viittaa sen hirvittävän massiiviseen mustaan ​​aukkoon. Ajattele Linnunradamme 4miljoonaaaurinkomassan musta aukko taas, toisin kuin Poniua’enan 1.5miljardiaaurinkomassan musta aukko.Harkitseettä miljoona sekuntia on noin 12 päivää, kun taas miljardi sekuntia on 31 vuotta. Joten voit ehkä nähdä, että tämä kaukainen kvasaari ja sen musta aukko ovat todella valtavat.

Poniua’ena on yksi vain kahdesta kvasaarista, jotka tunnetaan samalta aikakaudelta universumimme historiassa. ThelausuntoArizonan yliopistosta, jonka tähtitieteilijät johtivat löytöä, selitti:

Poniua’enaa käyttävä supermassiivinen musta aukko tekee tästä kvasaarista kaukaisimman ja siten varhaisimman universumin tunnetun kohteen, jossa on yli miljardi aurinkomassaa oleva musta aukko. Uuden kvasaarin löytöä dokumentoivan tutkimuksen mukaan Poniua’enan valon saapuminen Maahan kesti 13,02 miljardia vuotta – matka alkoi vain 700 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.




Tieteellinen kuvaus löydöstäon nyt saatavillakauttaarXivja julkaistaanvertaisarvioitu Astrophysical Journal Letters. Tutkimus esittelee tätä kvasaaria koskevan mysteerin, joka on… kuinka niin massiivinen musta aukko saattoi muodostua niin varhain universumimme historian aikana? PääkirjailijaJinyi YangArizonan yliopiston Steward Observatorysta sanoi:

Se on varhaisin tämäntyyppinen hirviö, jonka tiedämme. Aika oli liian lyhyt kasvaakseen pienestä mustasta aukosta valtavaan kokoon, jonka näemme.

YhteiskirjoittajaXiaohui fani, myös Steward Observatorysta, sanoi:

Tämä löytö on tähän mennessä suurin haaste mustien aukkojen muodostumisen ja kasvun teorialle varhaisessa universumissa.


Heidän lausunnossaan selitettiin:

Ajatus siitä, että Poniua’enan mittainen musta aukko olisi voinut kehittyä paljon pienemmästä mustasta aukosta, joka muodostui yhden tähden romahtamisesta niin lyhyessä ajassa alkuräjähdyksen jälkeen, on nykyisten kosmologisten mallien mukaan lähes mahdotonta.

Sen sijaan tutkimuksen tekijät ehdottavat, että kvasaarin olisi pitänyt alkaa olla 'siemen' musta aukko, joka sisälsi 10 000 auringon vastaavan massan jo 100 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.

Lue lisää siitä, kuinka tämä kvasaari löydettiin UA:lta


Kvasaarin löytö kosmoksen kynnyksellä tarjoaa tutkijoille harvinaisen vilauksen aikaan, jolloin maailmankaikkeus oli vielä nuori ja hyvin erilainen kuin mitä näemme nykyään, tutkijat sanoivat.

Nykyinen teoria viittaa siihen, että universumin alussa, alkuräjähdyksen jälkeen, atomit olivat liian kaukana toisistaan ​​ollakseen vuorovaikutuksessa ja muodostaakseen tähtiä ja galakseja. Tähtien ja galaksien synty sellaisina kuin me ne tunnemme tapahtui uudelleenionisaation aikakaudella, noin 400 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Fani sanoi:

Alkuräjähdyksen jälkeen maailmankaikkeus oli hyvin kylmä, koska tähtiä ei vielä ollut; ei valoa. Kesti noin 300-400 miljoonaa vuotta, ennen kuin ensimmäiset tähdet ja galaksit ilmestyivät, ja ne alkoivat lämmittää maailmankaikkeutta.

Heidän lausunnossaan selitettiin tarkemmin:

Kuumennuksen vaikutuksesta vetymolekyylit irrotettiin elektroneista prosessissa, joka tunnetaan nimellä ionisaatio. Tämä prosessi kesti vain muutama sata miljoonaa vuotta – silmänräpäys maailmankaikkeuden elämässä – ja sitä tutkitaan jatkuvasti.

Poniua'enan kaltaisten kvasaarien löytö syvällä reionisaatiovaiheessa on iso askel kohti reionisaatioprosessin ymmärtämistä ja varhaisten supermassiivisten mustien aukkojen ja massiivisten galaksien muodostumista. Poniua’ena on asettanut uusia ja tärkeitä rajoitteita galaksien väliselle aineen evoluutiolle, joka tunnetaan galaksien välisenä väliaineena reionisaatiokauden aikana.

Fani lisäsi:

Tämä kvasaari näyttää siltä, ​​että se havaittiin juuri tuon ajanjakson puolivälissä, ja se, että voimme tarkkailla näitä esineitä, auttaa meitä tarkentamaan, mitä tuona aikana tapahtui.

Vasemmalla amorfisen näköinen hehkuva levy; järjestäytyneen näköinen galaksi, jonka keskellä on musta aukko ja suihkut oikealla.

Taiteilijan käsitys Poniua'enan kvasaarin muodostumisesta, joka alkaa siemenestä mustasta aukosta 100 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen (vasemmalla), jonka jälkeen se kasvaa miljardiin aurinkomassaan 700 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen (oikealla). Kuva kansainvälisen Gemini-observatorion kautta/ NOIRLab/ NSF/ AURA/ P. Marenfeld/UANews.

Bottom line: Tähtitieteilijät ilmoittivat juuri löytäneensä massiivisimman kvasaarin, joka vielä tunnettiin varhaisessa universumissa. Sen keskellä olevan hirviön mustan aukon massa vastaa 1,5 miljardia aurinkoamme. Esineelle on annettu havaijilainen nimi Poniua’ena.

Lähde: Poniua’ena: Luminous z=7.5 Quasar isännöi 1.5 miljardin aurinkomassan mustaa aukkoa

Arizonan yliopiston kautta