Pressemeddelelse

En kvasars voldsomme fødsel

Universets mest lysstærke galakse afslører sine hemmeligheder til ALMA

15. januar 2016

Den mest lysstærke galakse, vi kender i Universet - kvasaren med det mundrette navn W2246-0526 - er så voldsom, at den er i færd med at sprede hele sin forsyning af stjernedannende gasarter væk fra sig. Eller - det var den, den gang Universet havde mindre end 10% af sin nuværende alder. Det er det tidspunkt, hvor vi ser den, og her er de nyeste observationer af den fra Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Kvasarer er fjerne galakser med meget aktive supermassive sorte huller i deres centre. Herfra sprøjter der voldsomme jets af partikler og stråling. De fleste kvasarer skinner meget klart, men en lille brøkdel af dem [1] tilhører en sjælden type, som på engelsk kaldes Hot DOGs. Det står for 'Hot, Dust-Obscured Galaxies', eller varme støvdækkede galakser. En af dem er den på billedet; WISE J224607.57-052635.0 [2], den Universts mest lysstærke galakse.

ALMA [3]teleskopet er for første gang blevet brugt til at kigge dybere ind i W2246-0526 for at følge bevægelsen af ioniserede kulstofatomer imellem galaksens mange stjerner. Det er et forskerhold under ledelse af Tanio Díaz-Santos fra Universidad Diego Portales i Santiago, Chile.

"Vi fandt store mængder af interstellart materiale, som befinder sig i en ekstremt turbulent og urolig tilstand. Det hvirvler rundt i hele galaksen med omkring to millioner kilometer i timen", forklarer hovedforfatteren Tanio Díaz-Santos.

Astronomerne mener, at denne voldsomme opførsel kan forbindes med galaksens ekstreme lysstyrke. W2246-0526 som 350 trillioner sole. Den enorme lysmængde kommer fra en skive af gasarter som er overophedet, og som spirallerer ind imod det supertunge sorte hul i galaksens kerne. Lyset fra den lysstærke accretion disc (opsamlingsskive) i centeret af denne Hot DOG slipper ikke direkte ud i rummet. Det bliver først absorberet af den omgivende tykke støvsky, og skyen genudsender derefter energien som infrarødt lys[4].

Denne voldsomme infrarøde stråling har direkte indvirkning på resten af galaksen. Området omkring det sorte hul er mindst 100 gange mere lysstærkt end hele resten af galaksen tilsammen. Det betyder, at lyset er meget koncentreret, og kommer fra et meget lille område, og det bevirker et stærkt pres på resten af galaksen[5].

"Vi havde en mistanke om, at denne galakse var i en overgangsfase i sit liv, på grund af de enorme mængder af infrarødt lys", sagde medforfatter Peter Eisenhardt, som er Project Scientist for WISE ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, California.

"ALMA har nu vist os, at det er det opskruede komfur i galaksen, som får gryden til at koge over," tilføjer Roberto Assef, som også kommer fra Universidad Diego Portales, og som står for ALMA-observationerne.

Hvis disse voldsomme tilstande fortsætter, vil den intense infrarøde stråling koge hele galaksens lager af instellare gasarter væk. Modelberegninger af galakseudvikling baseret på de nye ALMA-data antyder, at den interstellare gas allerede strømmer ud fra galaksen i alle retninger.

"Hvis det mønster fortsætter, er det muligt, at W2246 i den sidste ende udvikler sig til en mere traditionel kvasar," slutter Manuel Aravena, også fra Universidad Diegor Portales. "Det er kun med den helt enestående opløsningsevne, som ALMA har, at vi kan se dette objekt i High Definition, og derfor kan vi se denne vigtige overgang i galaksens liv."

Noter

[1] Kun een ud af hver 3000 kvasarer klassificeres som Hot DOGS

[2] Det fulde navn for dette specielle himmelobjekt er WISE J224607.57-052635.0. Den blev fundet af rumteleskopet WISE (NASA’s Wide-field Infrared Survey Explorer), og resten af navnet beskriver hvor på himlen kvasaren befinder sig; dens himmelkoordinater.

[3] ALMA er det eneste anlæg, som kan opfange den svage stråling i millimeterbølgelængder, som atomart kulstof udsender.

[4] På grund af Universets udvidelse rødforskydes den infrarøde stråling fra W2246-0526 imod længere bølgelængder i millimeterområdet, og det er netop her, ALMA er særligt følsom.

[5] I de fleste andre kvasarer er dette forhold mere beskedent. Den proces, hvor der er en gensidig vekselvirkning imellem det centrale sorte hul i en galakser og resten af stoffet i den, kaldes af astronomerne for feedback.

Mere information

Resultaterne er beskrevet i en artikel med titlen "The Strikingly Uniform, Highly Turbulent Interstellar Medium of The Most Luminous Galaxy in the Universe”, af T. Díaz-Santos et al.. Den bliver offentliggjort i tidsskriftet Astrophysical Journal Letters.

Forskerholdet består af T. Díaz-Santos (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), R. J. Assef (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), A. W. Blain (University of Leicester, UK) , C.-W. Tsai (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA) , M. Aravena (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), P. Eisenhardt (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA), J. Wu (University of California Los Angeles, California, USA), D. Stern (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA) og C. Bridge (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, California, USA).

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges E-ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

 

Links

• Hele forskningsartiklen

• Fotos af ALMA

Kontakter

Tanio Díaz-Santos
Universidad Diego Portales
Santiago, Chile
E-mail: tanio.diaz@mail.udp.cl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1602 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.