Lehdistötiedote

Kvasaarin myrskyisä syntymä

ALMA paljasti maailmankaikkeuden tunnetuista galakseista kirkkaimman salaisuuksia

15. tammikuuta 2016

Maailmankaikkeuden tunnetuista galakseista kirkkain — kvasaari W2246-0526, joka nähdään sellaisena kuin se oli maailmankaikkeuden ollessa vain 10% nykyisestä iästään —on niin myrskyisä, että se on sinkoamassa ulos koko tähtiä muodostavan kaasun varantoaan ALMA-teleskoopin (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) uusien havaintojen mukaan.

Kvasaarit ovat etäisiä galakseja, joiden keskustoissa on voimakkaita hiukkas- ja säteilysuihkuja sylkevä, hyvin aktiivinen supermassiivinen musta aukko. Useimmat kvasaarit loistavat kirkkaina, mutta pieni murto-osa [1] näistä suurienergiaisista kohteista kuuluu epätavalliseen Hot DOG:ien luokkaan (englanninkielisestä nimestä Hot, Dust-Obscured Galaxies). Näihin kuuluu galaksi WISE J224607.57-052635.0 [2], joka on maailmankaikkeuden tunnetuista galakseista kirkkain.

Tanio Díaz-Santosin (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile) johtama tutkimusryhmä on käyttänyt ensimmäisenä ALMA:n ainutlaatuisia mahdollisuuksia [3] kurkistaakseen galaksin W2246-0526 sisälle ja jäljittääkseen ionisoituneiden hiiliatomien liikettä galaksin tähtien välillä.

"Suuria määriä tätä tähtienvälistä materiaa löydettiin äärimmäisen myrskyisässä ja dynaamisessa tilassa, viilettäen pitkin galaksia nopeudella kaksi miljoonaa kilometriä tunnissa," selittää julkaisun pääkirjoittaja Tanio Díaz-Santos.

Tähtitieteilijät ajattelevat, että tämä myrskyisä käyttäytyminen saattaa liittyä galaksin äärimmäiseen kirkkauteen. W2246-0526 syöksee ulos yhtä paljon valoa kuin noin 350 biljoonaa Aurinkoa. Tämän hätkähdyttävän kirkkauden energianlähteenä toimii galaksin kiekon kaasu, joka on ylikuumentunut sen kiertäessä sisään kohti galaksin ytimen supermassiivista mustaa aukkoa. Tämän Hot DOG:in keskustassa olevasta häikäisevän kirkkaasta kertymäkiekosta tuleva valo ei pääse karkuun viivasuoraan, sillä se absorboituu ympäröivään tiheään tomupeitteeseen, joka säteilee sen edelleen infrapunavalona [4].

Tällä tehokkaalla infrapunasäteilyllä on suora ja raju vaikutus koko galaksiin. Mustaa aukkoa ympäröivä alue on vähintään 100 kertaa kirkkaampi kuin koko muu galaksi yhteensä ja siten päästää galaksissa W2246-0526 valloilleen voimakkaan, joskin hyvin paikallisen säteilyn, joka kohdistaa valtaisan paineen koko galaksiin [5].

"Me epäilimme, että tämä galaksi oli muutosvaiheessa elämäänsä, sen valtaisan infrapunasäteilyn johdosta," sanoi yksi julkaisun kirjoittajista, WISE:n projektitutkija Peter Eisenhardt (NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia).

"ALMA on nyt osoittanut meille, että tämän galaksin raivoava pätsi saa kattilan kiehuman yli," lisää ALMA-havaintojen johtaja Roberto Assef (Universidad Diego Portales).

Jos nämä myrskyisät olosuhteet jatkuvat, kiivas infrapunasäteily saisi galaksin kaiken tähtienvälisen kaasun kiehumaan yli. Uuteen ALMA:n aineistoon perustuvat galaksien evoluution mallit viittaavat siihen, että tähtienvälistä kaasua sinkoaa jo nyt ulos galaksista kaikkiin suuntiin.

"Jos tämä kuvio jatkuu, on mahdollista, että W2246 kehittyy ennen pitkää tavanomaisemmaksi kvasaariksi," päättää Manuel Aravena (Universidad Diego Portales). "Meidän on mahdollista nähdä tämä kohde terävällä tarkkuudella vain ALMA:n vertaansa vailla olevan erotuskyvyn ansiosta ja siten voimme käsittää tämän galaksin elämän tärkeää vaihetta."

Lisähuomiot

[1] Vain yksi kolmesta tuhannesta havaitusta kvasaarista on luokiteltu luokkaan Hot DOG.

[2] Tämän merkittävän kohteen koko nimi on WISE J224607.57-052635.0. Sen löysi NASA:n WISE-avaruusalus (Wide-field Infrared Survey Explorer) ja loppuosa sen nimestä kertoo kvasaarin tarkan sijainnin taivaalla.

[3] ALMA on ainutkertaisen kyvykäs havaitsemaan atomaarisen hiilen luonnollisesti säteilemää himmeää millimetriaallonpituuden valoa.

[4] Maailmankaikkeuden laajenemisesta johtuen kohteesta W2246-0526 tuleva infrapunasäteily on punasiirtynyt ALMA:n suuren herkkyysalueen pitemmille millimetriaallonpituuksille sitä Maapallolla havaittaessa.

[5] Useimmissa kvasaareissa tämä suhde on paljon vaatimattomampi. Tähtitieteilijät käyttävät keskustan mustan aukon ja sen muun materian välisen keskinäisen vuorovaikutuksen prosessista nimitystä takaisinkytkentä.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa "The Strikingly Uniform, Highly Turbulent Interstellar Medium of The Most Luminous Galaxy in the Universe”, jonka kirjoittivat T. Díaz-Santos et al. Tutkimusjulkaisu ilmestyy julkaisusarjassa Astrophysical Journal Letters.

Tutkimusryhmään kuuluvat T. Díaz-Santos (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), R. J. Assef (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), A. W. Blain (University of Leicester, Iso-Britannia) , C.-W. Tsai (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornia, USA) , M. Aravena (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), P. Eisenhardt (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornia, USA), J. Wu (University of California Los Angeles, Kalifornia, USA), D. Stern (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornia, USA) ja C. Bridge (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornia, USA).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on yksi maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, ALMA-teleskoopin pääyhteistyökumppaneista. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista E-ELT -teleskooppia (European Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu
• Valokuvia ALMA:sta

Yhteystiedot

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

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media