Komunikat prasowy

Burzliwe narodziny kwazara

ALMA odkrywa sekrety najjaśniejszej znanej galaktyki we Wszechświecie

15 stycznia 2016

Najjaśniejsza znana galaktyka we Wszechświecie - kwazar W2246-0526, widoczny w stanie gdy Wszechświat miał mniej niż 10% swojego obecnego wieku – jest tak burzliwy, że znajduje się w procesie wyrzucania całego swojego gazu potrzebnego do powstawania gwiazd – tak wskazują najnowsze obserwacje wykonane za pomocą Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Kwazary to odległe galaktyki z bardzo aktywnymi supermasywnymi czarnymi dziurami w swoich centrach, które wystrzeliwują potężne dżety cząstek i promieniowania. Większość kwazarów świeci jasno, natomiast niewielki procent [1] tych energetycznych obiektów należy do nietypowej klasy zwanej Hot DOGs, od Hot, Dust-Obscured Galaxies (czyli: gorące, przesłonięte pyłem galaktyki), włączając w to galaktykę WISE J224607.57-052635.0 [2], najjaśniejszą znaną galaktykę we Wszechświecie.

Po raz pierwszy zespół, który kierował Tanio Díaz-Santos z Universidad Diego Portales w Santiago (Chile), wykorzystał unikatowe zdolności ALMA [3] do zerknięcie do wnętrza W2246-0526 i śledzenia ruchów zjonizowanych atomów węgla pomiędzy gwiazdami tej galaktyki.

„Znaleźliśmy wielkie ilości materii międzygwiazdowej w niesamowicie burzliwym i dynamiczny stanie, pędzącej przez galaktykę z prędkością około dwóch milionów kilometrów na godzinę” wyjaśnił Tanio Díaz-Santos.

Astronomowie wierzą, że burzliwe zachowanie może mieć związek z ekstremalną jasnością galaktyki. W2246-0526 wyświeca tyle światła ile prawie 350 bilionów Słońc. Ta zaskakująca jasność jest zasilana przez dysk gazu rozgrzewany gdy porusza się po spirali wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki. Światło od tego jasnego dysku akrecyjnego nie ucieka bezpośrednio, ale jest absorbowane przez otaczającą go grubą zasłonę pyłu, reemitującą energię w zakresie podczerwieni [4].

Ta potężna energia podczerwona ma bezpośredni i gwałtowny wpływ na całą galaktykę. Obszar wokół czarnej dziury jest co najmniej 100 razy jaśniejszy niż pozostałą część galaktyki razem, uwalniając intensywne, ale zlokalizowane promieniowanie w W2246-0526, które wywiera wpływ na całą galaktykę [5].

„Podejrzewamy, że galaktyka ta była w stadium przekształcania swojego życia z powodu niesamowitych ilości energii w podczerwieni” powiedział współautor Peter Eisenhardt, naukowiec z projektu WISE w NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii.

„ALMA pokazała nam, że rozpalony piec w tej galaktyce powoduje kipienie” obrazowo mówi Roberto Assef, także z Universidad Diego Portales, kierujące obserwacjami ALMA.

Jeżeli te turbulentne warunki będą nadal trwać, to intensywne promieniowanie podczerwone „wygotuje” z galaktyki międzygwiazdowy gaz. Modele ewolucji galaktyki oparte na nowych danych z ALMA wskazują, że gaz międzygwiazdowy jest aktualnie wyrzucany z galaktyki we wszystkich kierunkach.

„Jeżeli ten schemat będzie kontynuowany, to możliwe iż W2246 przekształci się w bardziej dojrzały, tradycyjny kwazar” podsumowuje Manuel Aravena, także z Universidad Diego Portales. „Tylko ALMA, ze swoją niezrównaną rozdzielczością, pozwala nam na zobaczenie tego obiektu w HD i zbadanie tego ważnego etapu w życiu galaktyki.”

Uwagi

[1] Tylko jeden na 3000 obserwowanych kwazarów jest klasyfikowany jako „Hot DOG”.

[2] Pełna nazwa tego obiektu brzmi WISE J224607.57-052635.0. Został odkryty przez należące do NASA obserwatorium kosmiczne Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), a pozostała część nazwy wskazuje dokładne położenie kwazara na niebie.

[3] ALMA jest w stanie wykrywać słabe promieniowanie na falach milimetrowych emitowane w sposób naturalny przez węgiel atomowy.

[4] Z powodu rozszerzania się Wszechświata, obserwowane z Ziemi promieniowanie podczerwone od W2246-0526 jest przesunięte ku czerwieni w stronę dłuższych fal milimetrowych, na które ALMA jest bardzo czuła.

[5] W przypadku większości innych kwazarów stosunek ten jest znacznie mniej okazały. Proces wzajemnych oddziaływań pomiędzy centralną czarną dziurą w galaktyce, a resztą materii jest określany przez astronomów jako „sprzężenie zwrotne”.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. „The Strikingly Uniform, Highly Turbulent Interstellar Medium of The Most Luminous Galaxy in the Universe”, T. Díaz-Santos et al., który zostanie opublikowany w czasopiśmie Astrophysical Journal Letters.

Skład zespołu badawczego: 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, 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) oraz C. Bridge (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornia, USA).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia ALMA

Kontakt

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
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych