Astronomowie odkrywają tajemnicę kwazarów

Naukowcy odkryli jedną z największych tajemnic kwazarów – najjaśniejszych i najpotężniejszych obiektów we wszechświecie – odkrywając, że są one zapalane przez zderzające się galaktyki.

Odkryte po raz pierwszy 60 lat temu kwazary mogą świecić tak jasno, jak bilion gwiazd w objętości wielkości naszego Układu Słonecznego. Przez dziesięciolecia, które upłynęły od ich pierwszego zaobserwowania, co mogło prowadzić do tak energicznej aktywności, pozostawało tajemnicą. Nowe prace prowadzone przez naukowców z uniwersytetów w Sheffield i Hertfordshire wykazały, że jest to wynikiem zderzeń galaktyk.

Zderzenia zostały odkryte, gdy naukowcy, wykorzystując obserwacje obrazowania głębi z Teleskopu Isaaca Newtona na La Palmie, zauważyli zniekształcone struktury w zewnętrznych obszarach galaktyk, w których znajdują się kwazary.

Większość galaktyk zawiera w swoich centrach supermasywne czarne dziury. Zawierają też duże ilości gazu – ale przez większość czasu gaz ten obraca się w dużych odległościach od centrów galaktyk, poza zasięgiem czarnych dziur. Zderzenia między galaktykami popychają gaz w kierunku czarnej dziury w centrum galaktyki. Tuż przed tym, jak czarna dziura pochłonie gaz, uwalnia niezwykłe ilości energii w postaci promieniowania, wytwarzając charakterystyczny blask kwazara.

Zapłon kwazara może mieć druzgocące konsekwencje dla całych galaktyk – może wypchnąć resztę gazu z galaktyki, uniemożliwiając jej tworzenie się nowych gwiazd miliardy lat w przyszłość.

Po raz pierwszy próbka kwazara o takiej wielkości została sfotografowana z takim poziomem czułości. Porównując obserwacje 48 kwazarów i ich galaktyk macierzystych z obrazami ponad 100 galaktyk niebędących kwazarami, naukowcy doszli do wniosku, że istnieje około trzy razy większe prawdopodobieństwo interakcji lub zderzeń galaktyk macierzystych kwazarów z innymi galaktykami.

Badanie stanowiło ważny krok naprzód w naszym zrozumieniu, w jaki sposób te potężne obiekty są zasilane i zasilane.

Profesor Cliff Tadhunter z Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Sheffield powiedział: „Kwazary są jednym z najbardziej ekstremalnych zjawisk we wszechświecie, a to, co widzimy, prawdopodobnie reprezentuje przyszłość naszej Drogi Mlecznej, gdy zderzy się ona z galaktyką Andromedy w około pięciu miliardów lat.

„Obserwowanie tych wydarzeń i wreszcie zrozumienie, dlaczego się wydarzyły, jest ekscytujące – ale na szczęście Ziemia nie będzie przez jakiś czas w pobliżu jednego z tych apokaliptycznych wydarzeń”.

Kwazary są ważne dla astrofizyków, ponieważ ze względu na swoją jasność wyróżniają się z dużych odległości, a tym samym działają jako latarnie morskie dla najwcześniejszych epok w historii wszechświata. Dr Johnny Pearce, adiunkt na University of Hertfordshire, wyjaśnia:

„To obszar, o którym naukowcy z całego świata chcą dowiedzieć się więcej – jednym z głównych celów naukowych Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba jest badanie najstarszych galaktyk we wszechświecie, a Webb jest w stanie wykryć światło nawet z najbardziej odległych kwazarów, które zostały wyemitowane prawie 13 miliardów lat temu. Kwazary odgrywają ważną rolę w naszym zrozumieniu historii wszechświata, a być może także przyszłości Drogi Mlecznej”.

Cały dokument można obejrzeć tutaj.