Hiiglaslik must auk kosmilisel koidikul

Kunstniku kontseptsioon J1342 + 0928, nüüdseks kõige kaugem tuntud kvaasar, sisaldab kõige kaugemat, kuid samas ülimassiivset musta auku. Illustratsioon Robin Dieneli / Carnegie Institution kaudu.

Mitu astronoomiaasutust kuulutasid täna (6. detsember 2017) välja kõige kaugema, kuid siiski helendava kvaasi, mis sisaldab kõige kaugemat, kuid samas ülimassiivset musta auku. Arvatavasti annab must auk võim kvaasarile, kelle punanihk on 7, 54, mis vastab ajale, kui universum oli vaid 5 protsenti praegusest vanusest, vaid 690 miljonit aastat pärast Suurt Pauku. Eduardo Bañados Washingtoni Carnegie teadusasutusest juhtis selle avastuse teinud astronoomide meeskonda, kasutades Tšiilis Carnegie Magellani teleskoope.

Selle musta augu mass on umbes 800 miljonit korda suurem kui meie päikese mass, vastupidiselt 4-miljonilise massiga mustale augule, mis arvatakse olevat meie enda Linnutee galaktika keskmes. Need leiud avaldatakse täna eelretsenseeritud ajakirjas Nature .

Need astronoomid ütlesid, et prognooside kohaselt eksisteerib kogu taevas 20–100 kvasari, mis on nii eredad ja nii kauged kui Bañadose ja tema meeskonna avastatud kvasar. Nii et see on suur avastus, mille nad ütlesid:

... annab põhiteavet noore universumi kohta, kui selle praegune vanus oli vaid 5 protsenti.

Nagu astronoomias sageli juhtub, on see uus avastus pannud astronoomid segadusse. Nad on üllatunud, et avastasid nii kosmilise ajaloo alguses nii massiivse musta augu, mis seab kahtluse alla meie arusaama ülitähtsate mustade aukude varajasest kasvust ja nende vastuvõtvatest galaktikatest. Arautona ülikooli kaasautor Xiaohui fänn märkis järgmist:

Uus kvaasar on ise üks esimesi galaktikaid ja ometi on selles juba behemoth-must auk, mis on sama massiivne kui teised tänapäeva universumis!

Fan spekuleeris, et uus kvaasar on:

… Ilmselt alles varane õitseja. Kui see asub universumi keskmisest tihedamas osas, võiks see elus varasema alguse saada ja kiiremini kasvada.

Ta ütles, et kahtlustab, et vaatamata enneaegsele noorpõlvele asus J1342 + 0928 elu lõpuks mõõdetavamas tempos, muutudes suure elliptilise galaktika keskmes tüüpilisemaks supermassiivseks mustaks auguks.

Uus supermassiivne must auk J1342 + 0928 (kollane täht), mis elab enamasti neutraalses universumis kosmilise koidiku servas, on kaugem kui ükski teine ​​seni leitud (kollased punktid). Pilt Jinyi Yangi kaudu, Arizona ülikool; Reidar Hahn, Fermilab; M. Newhouse NOAO / AURA / NSF.

Bañadose kvaasar on samuti huvitav, kuna see on pärit ajast, mida tunti kui taasioniseerimise ajastut, kui universum tekkis oma tumedate ajastute juurest. Carnegie avalduses selgitati:

Suur Pauk alustas universumit kuumade, häguste suppidena, mis sisaldasid äärmiselt energilisi osakesi ja mis laienes kiiresti. Laienedes see jahtus. Umbes 400 000 aastat hiljem (väga kiiresti kosmilises mastaabis) need osakesed jahutasid ja ühinesid neutraalseks vesinikgaasiks. Universum püsis pimedas, ilma helendavate allikateta, kuni gravitatsioon kondenseeris aine esimesteks tähtedeks ja galaktikateks. Nende iidsete galaktikate vabastatud energia põhjustas kogu universumis levinud neutraalse vesiniku erutuse ja ioniseerida või elektronid kaotada, seisukorras, milles gaas on sellest ajast jäänud. Kui universum sai reioniseeritud, võisid footonid vabalt kogu kosmoses liikuda, seega muutus universum valguse suhtes läbipaistvaks.

Äsja leitud kvaasari analüüs näitab, et suur osa vesinikust selle lähiümbruses on neutraalne, mis näitab, et astronoomid on tuvastanud allika taasioniseerimise ajastul enne, kui piisavalt palju esimesi tähti ja galaktikaid on sisse lülitatud, et täielikult taastuda ioniseeri universum.

Ba ados ütles:

See oli universumi viimane suurem üleminek ja üks praegusi astrofüüsika piire.

Daniel Stern NASA jugajõu laboratooriumist Pasadenas kommenteeris:

See on väga põnev avastus, mis leitakse uue põlvkonna laiaulatuslike tundlike uuringute põlve pesemise teel, mida astronoomid viivad läbi NASA orbiidil asuvate lairibaväljalise infrapunauuringute uurija abil ning Tšiilis ja Hawaiil asuvate maapealsete teleskoopide abil. Mitme järgmise põlvkonna veelgi tundlikuma rajatise ehitamisega võime lähiaastatel oodata juba väga varajases universumis palju põnevaid avastusi.

Loe edasi Carnegie Institutionist

Loe edasi National Optical Astronomy Observatory

Kunstniku kontseptsioon kvasarist ja selle mustast ruumist. Mitte mõõtkava järgi! Kvaari ümbritseb neutraalne vesinik, mis näitab, et see on pärit perioodist, mida nimetatakse reioniseerimise epohhiks, mil universumi esimesed valgusallikad sisse lülitasid. Illustratsioon Robin Dieneli / Carnegie Institution kaudu.

Alumine rida: J1342 + 0928 on nüüd kõige kaugem teadaolev kvaasar ja sisaldab kõige kaugemat, kuid samas ülimassiivset musta auku. Mõlemad eksisteerivad korraga, vaid 690 miljonit aastat pärast Suurt Pauku.